3000Nm3/hメタノール変換-PSA水素製造装置

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3000Nm3/hメタノール変換－PSA水素製造装置 操作規程 メタノール分解変換部分 目次 1.0序論----------------------------------------------------- 2 2.0原料および製品の特性と仕様------------------------------------- 3 3.0プロセスの説明--------------------------------------------- 5 3.1プロセスの流れ--------------------------------------------- 5 3.2化学反応の原理----------------------------------------- 5 4.0プロセスフローの説明--------------------------------------------- 6 5.0プロセスの主要な制御指標------------------------------------- 7 6.0運転開始前の準備作業--------------------------------------------- 9 7.0操作手順------------------------------------------------- 12 7.1運転開始前の準備作業-------------------------------------- 12 7.2運転操作手順------------------------------------------ 12 7.3通常時の運転---------------------------------------------- 14 7.4触媒の使用と保護------------------------------------ 16 8.0環境保護と安全上の重要事項-------------------------------------------- 21 9.0分析規程-------------------------------------------------- 22 10.0安全規程-------------------------------------------------- 30 1.0 序論 水素は国民経済のさまざまな産業分野で広く利用されており、特に近年では水素の需要が急増しているため、従来の水素製造プロセスではもはや需要を満たすことができない。メタノールと水を触媒的に変換して水素と二酸化炭素を製造し、吸着や化学的な方法で容易に分離することで純粋な水素と二酸化炭素を得ることができる。電解法と比べて90％以上の省エネが可能で、コストも20～40％削減される。この新しい工程は、原材料の入手が容易で装置もシンプル、汚染がなく、省エネでコストも安いため、多くのユーザーから高く評価されています。 本装置の操作および管理担当者は、本操作手順を十分に理解し、試験に合格した後でなければ業務に就くことができない。 2.0 原料及び製品の性質と規格 2.1 原料及び製品の性質 2.1.1 原料の性質 （1）原料メタノールの性質 化学名はメタノールで、別名はメチルアルコール、木酒精、木精。分子式はCH3OH、分子量は32.04です。エタノールのような臭いがあり、無色透明で、可燃性かつ揮発性の高い液体です。比重は0.7915です。融点は－97.80℃、沸点は64.7℃、20℃における蒸気圧は96.3mmHg、粘度は0.5945センチポアズ、引火点は11.11℃、自然発火点は385℃であり、空気中での爆発限界は6.0～36.5％である。メタノールは最も一般的に使用される有機溶剤の一つで、水や多くの有機溶剤と混和します。 メタノールは毒性があり、**作用を持ち、視神経に大きな影響を与え、重篤な場合は失明を引き起こすことがある。 （2）原料脱塩水の性質（省略） 2.1.2製品の性質 本装置で生産される製品はメタノール触媒変換ガスで、その主成分は水素と二酸化炭素であり、その性質は以下の通りである： （1）水素の性質 分子式H2、分子量2.0158、無色無臭の気体。無毒で腐食性もありません。気体密度は0.0899Kg/m3、融点は-259.14℃、自燃点は400℃で、水、アルコール、エーテル、その他の各種液体にはほとんど溶けない。常温では安定しているが、高温下で触媒が存在すると非常に活性化し、極めて燃焼しやすく爆発しやすく、多くの非金属や金属とも反応する。 （2）二酸化炭素の性質　化学名は二酸化炭素、別名：炭酸アンヒドリド、カーボンアンヒドリド、炭酸ガス。分子式はCO2、分子量は44.01で、無色無臭の気体です。酸味があり、気体の密度は1.977Kg/m3、融点は-56.6℃、沸点は-78.5℃（昇華）。水に溶けやすく炭酸を生成し、エタノール、メタノール、プロパン、クロロホルム、四塩化炭素、ベンゼンにも溶ける。不燃性の気体で、消火剤として使用できる。 2.2 原料および製品の規格 2.2.1 原料の規格 メタノール：国家標準GB338-2004の一級品基準を満たしている。30Kt/y以上の規模を持つメタノール製造プラントで製品を生産し、輸送過程で汚染が出ないようにすることを推奨します；リサイクルされたメタノールの使用は厳禁です。 脱塩水：国家標準GB12145-89P（直流炉）の要求に適合し、かつ塩素イオン含有量が3ppm以下であること。 2.2.2 製品仕様
（1）変換ガスの組成
H2：73～74.5%
CO2：23～24.5%
CO：<0.9%
CH3OH：300ppm
水：飽和状態

（2）圧力：1.30MPa

（3）温度：<40℃

3.0 工程の説明
メタノールの触媒変換によるガス製造プロセスは、原料液の予熱、気化、過熱、変換反応、生成ガスの冷却凝縮、生成ガスの精製という4つの工程に分けられる。 3.1工程プロセス 3.1.1原料液の予熱・気化・過熱工程 メタノールと脱塩水を所定の比率で混合し、ポンプで加圧してシステムに送り込み、反応温度まで予熱・気化・過熱する工程。その作業範囲は、メタノール計量タンクV101、循環液貯槽V103、原料供給ポンプP101A/B、熱交換器E102、気化塔T101、過熱器E101などの設備およびそれに付随する計器やバルブです。 3.1.2触媒転化反応工程 反応温度および圧力の下で、原料蒸気が転化炉R101内で気固相触媒転化反応を完了する。作業範囲は、転換炉R101の1台の装置およびそれに付属する計器やバルブです。この工程の目的は、化学反応を完了させ、主成分が水素と二酸化炭素からなる変換ガスを得ることです。 3.1.3 転換ガスの冷却・凝縮工程 転換炉の下部から出てくる高温の転換ガスを冷却・凝縮させ、40℃以下にする過程である。その作業範囲は、熱交換器E102、冷却器E103の2台の装置およびそれに付属する計器やバルブです。 3.1.4 転換ガス浄化工程 水素、二酸化炭素、および少量の一酸化炭素、メタノール、水を含む低温転換ガスが、未反応のメタノールを脱塩水で吸収するために洗浄塔T102に送られる工程。その作業範囲は、水洗塔T102、脱塩水中間タンクV105、ガス緩衝タンクV104、脱塩水供給ポンプP102A/B、およびこれら5台の設備とそれに付属する計器・バルブです。 3.2 化学反応の原理 メタノールと水蒸気の混合物は、転化炉内で加圧・触媒作用により転化反応を起こし、水素と二酸化炭素が生成される。その反応式は以下の通りである。主反応：CH3OH＋H2O＝CO2＋3H2　+49.5 KJ/mol 副反応：CH3OH＝CO＋2H2　+90.7 KJ/mol　2CH3OH＝CH3OCH3＋H2O　-24.9 KJ/mol　CO＋3H2＝CH4＋H2O　-206.3 KJ/mol 主反応は吸熱反応であり、熱伝導油を用いて外部から加熱する。変換ガスは冷却・凝縮された後、水洗塔に送られる。塔底では未変換のメタノールと水が回収されて再利用され、塔頂の変換ガスはバッファタンクを経由して圧力変化吸着水素抽出装置で分離される。 4.0 工程フローの説明
メタノール変換工程におけるメタノール分解による水素製造プロセスの配管・計装フロー図（図番：0769-32-101）を参照してください。外部から供給される脱塩水はV1093バルブを経て脱塩水中間タンクV105に入り、脱塩水供給ポンプP102A/Bによって計量された後、水洗塔T102に送られます。ここで未凝縮のメタノールが吸収され、吸収液は塔底から循環液タンクV103に流れ込みます。混合液中にごく少量溶解している二酸化炭素とジメチルエーテルは、循環液タンクから排出されます。 メタノール貯蔵タンクからのメタノールはポンプによってメタノール中間タンクV101に送られ、位置差によりV101から流出する原料メタノールはFV-101によって調整され、FIC101で計量された後、循環液貯槽V103からの循環液と混合される。この混合液は原料供給ポンプP101A/Bによって加圧されて送り出され、熱交換器E102で高温の変換ガスと熱交換して予熱される。その後、気化塔T101に入り気化され、熱交換器E101で反応温度に近い温度まで過熱された後、変換炉R101に入り、そこで触媒変換反応が起こる。出口の高温変換ガスは熱交換器E102で原料液と熱交換して冷却され、さらに冷却器E103で冷却凝縮された後、水洗塔T102に入る。凝縮液と吸収液は一緒に液面調節弁LV-102を通じて減圧された後、循環液貯槽V103に戻されて再利用される。変換ガスは流量計FIQ103で計量された後、PV-101によって圧力が調整され、緩衝タンクV104に送られ、そこから変圧吸着システムで精製される。 触媒は使用前に還元する必要がある。還元過程において、水素ガスが還元ガスとなり、窒素ガスが希釈キャリアガスとなる。プロセス窒素がシステム内を循環する。還元ガスはローツブロワを通って熱交換器E102に入り、転化炉R101から出てきた高温の還元ガスと熱交換する。その後、過熱器E101で還元温度まで加熱され、転化炉R101に入って触媒の還元反応が行われる。高温の還元ガスは熱交換器E102で熱交換した後、冷却器E103で冷却・凝縮され、再びローツブロワに戻ってシステム内を循環する。凝縮水は位置差を利用して水洗塔T102に送られ、排液バルブから排出される。 5.0 工程プロセスの主要な制御指標
5.1 原料の気化熱
5.1.1 原料メタノールの流量　～1427Kg/h
5.1.2 原料液の流量　～3186Kg/h
5.1.3 気化過熱塔の入口温度　～165℃
5.1.4 気化過熱塔の塔底圧力（表圧）　1.30MPa
5.2 転換反応
5.2.1 入口温度　200～260℃
5.2.2 反応温度　220～280℃
5.2.3 导熱油の温度　235～290℃
5.2.4 熱交換器出口の転換ガス温度　110～140℃
5.2.5 冷却ガス出口の転換ガス温度　＜40℃
5.2.6 反応圧力（表圧）　～1.30MPa
5.3 水洗いによる分離
5.3.1 塔へ供給される脱塩水の量　820Kg/h
5.3.2 循環液の量（塔からの排出量）　～1764Kg/h
循環液の組成（重量パーセント）：メタノール　0～25%
5.3.3 塔から排出される転換ガスの量　～3968Nm3/h
転換ガスの組成（体積パーセント）：水素　73～74.5%　二酸化炭素　23～4.5%　一酸化炭素　～0.9%　メタノール　0.03%　メタン　0.20%
5.4 触媒の還元
5.4.1 还元用循環ガスの量　～3000Nm3/h
5.4.2 还元ガス中の水素含有量　0.5～10%
5.4.3 还元温度　110～230℃
5.4.4 还元圧力　～0.05MPa
5.5 その他
5.5.1 工程開始前の冷却水の圧力　0.3MPa
5.5.2 工程開始前の計装用空気の圧力　0.4～0.60MPa
5.5.3 导熱油の流量　～240m3/h
6.0 設備の試運転前の準備作業
装置の設置が完了してから試運転を行うまでに行わなければならないすべての作業を、試運転前の準備作業と呼びます。スムーズに運転するために、以下の各作業はすべて順番に完了させる必要があります。 6.1現場の清掃・点検 設置完了後、まず現場を清掃し、設置とは無関係なものをすべて除去する。特に輸出入用の道路では、安全な消防通路を確保しなければならない。 設計要求に従い、図面を基にシステム全体を項目ごとにチェックし、機器、配管、バルブ、計測器、電気設備、土木工事などが設計要求を満たしているかを確認する；外部接続口に誤りがないか確認し、もし誤りがあれば直ちに修正すること。特に注意して点検すべきは、消火栓、消火器、安全弁、防火弁、排出管、電気用防爆設備など、安全に関連する設備が安全基準を満たし、整っているかどうかです。 現場を清掃すると同時に、設計や施工に関する各種技術資料、図面、書類、現場での設計変更内容、各種取扱説明書、製品サンプルなども整理してアーカイブする必要がある。 6.2 システムのブロー清掃
ブロー清掃の目的は、装置や配管自体に付着したもの、または設置時に残った異物を除去し、稼働後の製品品質を確保するとともに、バルブや配管、計器などが詰まって正常な生産が妨げられたり、安全事故が発生したりするのを防ぐことです。 吹き抜きを行う前に、吹き抜きの必要がない、または吹き抜きができない関連するバルブ、計器、ローターフローメーター、液面計、および視鏡は取り外すか、ブラインドプレートで塞いでおく必要があります。吹き抜きが終わったら、それぞれ元に戻して取り付けます。吹き出し不要の配管機器には、異物が吹き込まれるのを防ぐためにブラインドプレートを取り付ける必要がある。吹き出しの際は、スラグを完全に吹き飛ばすために、小さなハンマーで溶接部の各所を叩く必要があります。 この装置は、段階的に計器用空気で吹き抜く必要があり、吹き抜き圧力は気密試験の圧力を超えてはならないが、吹き抜き管内の流速は20m/s以上が望ましい。 吹き出し口の検査は、白い布または白紙を貼った木板を排気口に向けて3～5分間置き、板に汚れが見られない場合を合格とする。 6.3 気密性試験 気密性試験の目的は、装置、バルブ、配管、計器、接続フランジ、溶接部が密閉されており、漏れがないかを確認することです。気密性試験には圧縮空気が使用され、試験圧力は一般的に最高運転圧力の1.15倍とされる。測定圧力の下で1時間維持し、圧力が低下しなければ合格とする。 本装置の主要な材料であるメタノールおよび水素は可燃性・爆発性かつ毒性を有するため、気密性試験においては漏れ率も測定する必要がある。漏れ率試験の圧力は設計圧力で、時間は24時間であり、漏れ率が0.5％以下の場合を合格とする。 漏れ率は次の式で計算される。ここで、P1、P2およびT1、T2はそれぞれ試験開始時および終了時の絶対圧力と絶対温度（K）であり、tは試験時間（時間）である。 各システムの気密性試験圧力および漏れ率を測定する必要があるシステムは以下の通りです：表1 気密性試験要件　番号　システム名　試験圧力（MPa）　備考　1　T101、E101、E102　メインシステム　R101、E103、T102　V104、P101、P102　1.50　漏れ率の測定が必要　2　低圧部V101、V103、V105　0.06　3　熱伝導油システム　0.69　4　冷却水システム　0.50　6.4単機試運転　単機試運転の目的は、主要な機器の性能や組み立て品質を確認することであり、設計要求や取扱説明書などの関連規定に従って行われます。主な内容は以下の通りです：6.4.1各ポンプの運転性能、送液量、出口圧力； 6.4.2計器の取り付けおよび指示制御性能については、必要に応じて目盛りの校正を行うべきである； 6.4.3各調節システムの設置品質、制御・調節・検出能力及び調節特性； 6.4.4 原料貯蔵タンク、中間計量タンク、およびガス・液体用各種貯蔵タンクの容積を測定し、液体貯蔵タンクについては液面計の対応する目盛りによる容積を示す； 6.4.5 流量計の目盛り値に対応する流量値を校正し、印示する； 6.4.6 各消火栓、消火器の使用がスムーズで便利か。 6.5配管・設備の洗浄　配管、設備、バルブなどの製造過程において、表面に多くの油汚れや異物が付着している。単に吹き飛ばすだけでは十分にきれいにできず、この油汚れや異物が生産工程中に触媒に付着すると触媒を劣化させ、製品に混入すると製品品質に悪影響を与える。不要なものが多すぎると、配管やバルブ、計器が詰まってしまうため、除去する必要があります。通常はきれいな清水で洗浄します。水洗いは連続して行い、流速は1.5m/s以上である必要があります。出口の水の色と透明度が入口のそれと目視で一致していれば合格です。油汚れがひどい場合は、まず希薄なアルカリ液（2％以下）で洗浄し、その後きれいな水で洗い流す必要があります。 6.6断熱、塗装 6.6.1断熱が必要な機器や配管などは、必ず断熱処理を行わなければならない。 詳細は「設備配管断熱一覧表」をご覧ください。6.6.2防食：本装置の機器や配管の表面には、塗料を用いて防食処理が施されています。 断熱装置と配管には、防錆層として防錆塗料を2回塗布する。断熱性のない機器や配管には、防錆塗料を2回塗った後、上塗りを2回行う。ステンレス製の機器には塗装をしません。 6.6.3 着色と文字の記入 機器や配管の防食用塗装の色は、状況に応じて決定できる。本装置では、慣例に従い静止設備には銀白色の上塗り塗料を、機械・ポンプ類には淡緑色の上塗り塗料を使用します。冷却水・消火用水の配管には緑色の面塗料を、工程用物質の配管には赤色の面塗料を、計装用空気用には濃青色の面塗料を使用する。 装置の断熱処理と塗装が行われた後、目立つ場所に名称および位置番号を記載し、重要な物質を運ぶ配管については物質の流れ方向も示す必要がある。 6.7冷態連動試運転　冷態連動試運転の目的は、運転設備及び計器の自動制御能力を確認することにある。冷態試運転では、気体状の物質は空気で置き換えられ、液体状の物質は水で置き換えられる。まず工程別に連動試運転を行い、最後に全工程の冷態連動試運転を実施する。以下の手順で行ってください。 6.7.1 すべての計器、調整装置、および駆動装置を起動し、電源を入れる； 6.7.2 各輸液ポンプを起動し、流量を調整して関連機器へ水を供給する； 6.7.3通常の運用要件に従って各制御ポイントを調整し、定期的に記録を取ることで、運用担当者が操作に慣れ、予期される事故への対応ができるようにする。 6.8 乾燥 上記の各作業が完了すると、運転開始前の作業はほぼ終了します。装置の配管にある排液バルブを開けて、水を完全に排出します。反応系、還元系、および伝熱油系では水の残留が許されないため、必ず乾燥させなければならない。 6.9 导熱油ボイラーの起動 上記の作業が完了したら、導熱油ボイラーの部門では、触媒を装填する前に一度予備起動試運転を行わなければならない。詳細な操作は導熱油ボイラーの使用説明書に従って行い、導熱油の流量などを測定して、正常な起動時に十分な熱供給が行えるようにする。 7.0 操作手順 7.1 起動前の準備作業 7.1.1 一般的な準備と点検 1. 水、電気、蒸気、軟水、計器用空気、窒素、水素、燃料ガスなどの供給状況を確認し、関連部門と連絡を取って、供給量と品質の要件を確定する。 2、すべての排出弁、スラッジ排出弁、排気弁、投入弁、サンプリング弁を閉じる。冷却水、計装空気などの工程入口用総弁を開く。 3、伝熱油ボイラー室に運転開始の準備を通知し、運転開始の具体的な時間や品質・量の要件（圧力、温度、流量など）を確認するため連絡を取る。 4、分析室に生産管理分析作業の準備を通知する。 5、動力機器の状態を確認し、すべての計器の電源、空気供給、信号が正常かどうかをチェックする。 6、製品のユーザーを確定する。変換触媒のため、途中で頻繁に停止したくないので、ユーザーは急いで運転を開始しないようにしてください。 7、消防・安全設備が完備され、正常に機能しているかを確認する。 8、操作員、分析員、管理および保守スタッフは、技術研修を受け、試験に合格した後にのみ業務に就くことができる。 7.2 運転手順　投入による運転手順は、触媒の還元が終了した直後に行い、時間的な間隔を設けてはならない。触媒の還元については7.4で詳述する。運転の順序は一般的に、水洗塔の起動、蒸発塔の起動、変換炉の起動、システムの昇圧となります。還元が終了したら、還元システムのバルブV1058、V1069、V1046を閉じ、転換炉を起動し、V104以降の放空配管間のすべてのバルブを開き、R101の前段バルブV1051を閉じて、システムの運転準備を行います。 7.2.1 準備 1、工具と保護具が揃っており、正常な状態かを確認する。 2、動力機器が正常に動作しているかを確認し、指定された箇所に潤滑油を注ぎ、エンジンを数回回します。 3、各計測・制御計器が故障していないか、正確で正常に動作しているかを確認し、計器の電源および空気供給スイッチをオンにする。 4、メタノールタンクおよび脱塩水ステーションに対し、本装置へ原料を供給するよう通知する。メタノール中間タンクV101および脱塩水中間タンクV105の液面を～90％にし、供給を停止する。 5、触媒還元システムの全バルブおよび計器は、運転開始時の状態のまま維持する（具体的な状態については7.4 触媒の使用と保護を参照）。 6、伝熱油炉の工程に通知し、運転開始の準備を整える。 7、運転時の投入量を決定し、投入量と各パラメータ間の関係を明確にする。 7.2.2 水洗塔の起動 1、脱塩水中間タンクV105の排出弁、P102A/Bの入口弁、バイパス弁を開き、P102A/Bポンプを起動して正常に稼働させる。 2、ポンプP102A/Bの出口バルブを開き、P102A/Bのバイパスバルブを閉じる。 3、ウォッシュタワーT102のタンク内に液面ができたら、T102タンクの排出調節弁のバイパス弁V1080を開き、脱塩水を循環液タンクV103に送る。次に、調節弁の前後の弁V1081およびV1082を開き、V1080を閉じ、LV-102弁を用いてT102の液面LIC102を30～40％に制御する。 7.2.3 蒸発塔の起動
1. メタノール中間タンクV101の出口バルブ、FIC102の前後バルブ、FV-101の前後バルブを開き、循環液タンクV103の出口バルブを開いて水とメタノールを混合させる。ポンプP102A/Bの入口バルブおよびバイパスバルブを開き、P102A/Bポンプを起動し、流量を調整してFIC102が正常に動作するようにする。 2、P102A/Bの出口バルブを開き、P102A/Bのバイパスバルブを閉じ、給液ポンプの目盛りを調整してシステムにメタノール水溶液を供給する。A102のサンプリングポイントでサンプルを採取して分析し、FV-101によって原料メタノールの流量を調整し、水とメタノールの比率を所定値にする。 3、蒸発塔T101の塔底液面が10％に達したら、蒸発塔の頂部排気弁を開き、T101の塔底への熱伝導油供給用バルブV1039をゆっくりと開き、一部の短絡弁V1038を閉じて、蒸発塔への熱伝導油の供給量を調整する。タワー頂部からの排気量が安定したら、一部の気化タワー頂部の放散弁を閉じ、過熱器E101の底部にある排泥弁V1048およびV1049を開けます。液体滴が排出されなくなったら、排泥弁V1048およびV1049を閉じて、転換炉の起動に移行できます。 7.2.4 転換炉の起動 1、転換炉R101の入口弁V1051を開き、気化塔の頂部排気弁をすべて閉じることで、転換炉R101に水メタノール原料ガスを供給する。 2、伝熱油炉の温度を230℃に安定させ、装置や設備、配管、バルブ、計器などが正常に動作しているかを確認し、各工程パラメータ間の関係を観察する。異常がなければ、システムの昇圧を行うことができる。 7.2.5 システム昇圧 1、システムの圧力調整弁PV-101およびその前後のバルブを開き、バイパスバルブを閉じる。PV-102バルブをゆっくりと絞ってシステムの圧力を上げ、1.30MPaに達するまで行う。 注意：原料ガスが触媒層を適量通過するようにしなければならないため、システムの調圧弁は完全に閉じた状態にしてはなりません。 2、システム圧力を安定させるために、圧力調整バルブPV-101の開度を調整し、変換ガス量も安定させる。 3、原料液の供給量および水とメタノールの比率をチェックし、所定値に達するようにする；変換ガス量をチェックし、LV-101バルブを通じてT101下部への熱伝導油の流量を調整して、T101塔のタンク内液面を15～30％に制御する。 4、FV-101を調整してメタノール量を安定させ所定値にし、P102の目盛りを調整してV103の液面LIA103を安定させる。 この時点で、システムの投入および稼働作業は完了している。システム全体の動作状況を観察し、異常がなければ、以下の操作を行ってシステムを正常に稼働させることができます。 7.2.6 システムの安定性 1、冷却器E103の冷却水量を確認し、ウォッシュタワーT102に入る変換ガスの温度を≤40℃に保つ。 2. 緩衝タンク出口の変成ガスの組成を検査し、水とメタノールの配合比を調整して、変成ガス出口ガス中の一酸化炭素、メタノール、水などの成分が規定値になるよう制御する。 3、システム全体の動作が安定したら、後工程のPSA-H2装置に変換ガスを供給できる。 7.3通常の運転 全システムの起動が完了したら、段階的に通常の運転に移行できます。 7.3.1 正常運転状態の確立と維持 1、原料液の供給量、変換ガスの流量、水とメタノールの比率、気化塔内の液面、熱伝達油の温度、変換ガスの組成、循環液の組成、および各制御ポイントのパラメータに基づき、これらを適切に調整することで、システムが正常な範囲内で運転されるようにする。 2、必要な変換ガス量および水・メタノールの比率に基づきメタノール流量を決定し、FV-101を自動調節に切り替える。 3、必要な原料の流量に応じて、P-101の目盛りを調整する。 4、必要なウォッシュタワーの液面に応じてP-102の流量を調整し、V103の液面を安定させる。 5、循環液流量に応じて、LV-102を自動調節に切り替える。 6. 冷却器E103の入水バルブを調整し、E103から出る転化ガスの温度が40℃以下になるようにする。 7、システムの変換ガス流量が安定したら、システム圧力PV-101を自動調節に切り替える。 8、必要な変換ガスの量と組成に応じて、システム内の熱伝導油の温度を適切に調整する。 9、蒸発塔の下部にある排液弁を用いて少量の廃水を連続的に排出し、排出量は15.0～20.0Kg/hに制御する。 システム全体が正常かつ安定して動作しています。 システムが正常に動作している間は、定時に各種運転パラメータを記録し、各制御ポイント、機器、計器、バルブなどが正常な状態にあるかを巡回検査する。異常が発見された場合は、直ちにその原因を究明し、迅速に対処して障害を排除し、システムの正常な運転状態を維持しなければならない。 7.3.2 正常停止操作 1、伝熱油炉の加熱を停止し、伝熱油の循環を維持する。反応温度が200℃以下になったら、伝熱油炉室はガス製造装置への伝熱油の供給を停止し、すなわち伝熱油装置内の短絡弁を開く。導熱油炉の停止は、導熱油炉の停止要件に従って行う。 2、伝熱油炉の冷却と同時に、システム圧力調整弁PV-101を手動で調整し、システム圧力をゆっくりと0.4MPaまで下げる（またはガスバッファタンクV104を開放し、変換ガスを予備の変換炉で置き換え、ウォッシュタワーT102の頂部排気弁を開いて圧力を下げる）。 3、変換炉のバルブV1051を閉じ、気化塔の頂部排気バルブV1044をゆっくりと開き、気化塔前のシステム圧力を常圧に下げる。 4、蒸発塔システムの圧力を下げると同時に、P101A/Bを停止し、システムへの供給を中止する。 5、転換炉後系統で引き続き減圧し、0.2MPaまで減圧したら、PV-101バルブの前後バルブおよびバイパスバルブを閉じる。 6、P102A/Bを停止し、T102への脱塩水供給を中止する。T102タワーのタンク排出弁を閉じる。 7、窒素またはガスバッファタンクV104からの変換ガスを用いて、変換炉R101の前後のセクションを順次置換し、冷却によるシステム圧力への影響を考慮して、最終的にシステムの各セクションを窒素または水素で0.2MPaまで保圧する。 要求通りに熱伝導油を所定の温度まで上げた後、熱伝導油循環ポンプを停止する。長期間停車する場合は、加圧窒素を用いて熱伝達油をシステムから熱伝達油タンクに押し戻します。 8、触媒に対して保護処理または不活性化処理を行う（具体的な手順は7.4 触媒の使用と保護を参照）。 7.3.3 緊急停止操作
1. 以下のいずれかの状況が発生した場合は、緊急停止操作を行うものとする：
（1）停電
（2）冷却水の供給停止
（3）機器や配管の爆発・破断、火災の発生
（4）機器、配管、またはフランジからの重大な漏気・漏液で、対処が不可能な場合
（5）重要な制御計器の故障
2. 操作手順
（1）熱伝導油装置に対し、加熱を停止するよう緊急に通知し、装置内のショートバルブを開いて、ガス製造装置への熱伝導油の供給を停止する。 （2）変換炉の前段バルブV1051を閉じ、気化塔システムと反応システムを切り離す。転化炉後系統を適切に減圧する。蒸発システムは圧力を安定させることができる。 （3）原料供給ポンプP101A/Bを停止する。 （4）脱塩水供給ポンプP102A/Bの停止。 （5）触媒に対して特別な保護措置を実施する（具体的な手順は7.4 触媒の使用と保護を参照）。 （6）事故の原因を究明した上で、さらなる対応を行う。 7.4 催化剤の使用と保護 7.4.1 転換炉の清掃と準備 1、転換炉の上部および下部の人孔を取り外し、まず転換炉の品質が要求基準を満たしているかを確認する。次に、転換炉の内部の上下のフランジ、管群内、板式熱交換器、およびフラワープレート上の錆や異物をすべて除去する。必要に応じて酸洗いや水洗いを行い、その後きれいに拭き上げて乾燥させておく。錆や異物が一切ないことが求められる。 2. 下側のヘッダー・グリッド上に、所定の仕様に従って12メッシュの金網を2層敷き、洗浄して乾燥させた直径10～12mmの酸化アルミニウム製セラミックボールをグリッド上にぎっしりと積み上げる。その後、セラミックボールの上面を平らに整え、その表面と転化炉の下側グリッド面との間に10～15mmの隙間ができるようにする。 3. 下側エンドキャップおよび上側エンドキャップのマンホールを再取り付けし、通気させながら転化炉の漏れ試験を再度行う。下側エンドキャップのマンホールフランジからの漏れがないことを確認した後、圧力を解放して排気し、触媒の充填準備を行う。 7.4.2触媒の取り付け・取り外し 1、準備 （1）点検用ツールおよび保護具が完備しているか確認する。 （2）触媒を入れるための専用のメスシリンダー、フラスコ、定規などの専用ツールを準備する。 （3）触媒の開封時に品質検査を行い、6～10メッシュの鋼製ふるいを用いて触媒中の破片をふるい分けて予備とする。輸送中や在庫中に不適切に汚染されたり、水に浸かって変質した触媒は、一般的に使用できない。触媒の品質が要件を満たしていることを確認した場合にのみ、変換炉に装填できる。 2、触媒の装填 （1）変換炉の上部カバーの人孔を取り外し、再び変換炉内部が清潔かどうかを確認する。基準に達していない場合は、再度きれいに掃除する必要がある。反応管を一本ずつ点検し、詰まりなどの異常がないか確認する。 （2）触媒を一本ずつ所定の体積になるよう充填し、見落としや二重充填を防ぐために印を付ける。 （3）充填時は急ぐべきではなく、橋渡し現象が発生しないように注意する。橋渡し現象が見られた場合は、すぐに印をつけて適切に対処する。 （4）定量充填が終わったら、一本ずつ漏れがないかを確認し、漏れがなくかつ橋渡し現象も処理されていることを確認する。必要であれば、再度追加して取り付け、各チューブ内の触媒量がほぼ均等になるようにします。 （5）全ての充填が完了したら、変換炉の上部ヘッドの人孔および配管を取り付ける。 注：触媒の充填が終了したら、規定に従って変換炉の気密試験を行い、変換炉のヘッド部のマンホールフランジに漏れがないことを確認する；変換炉の下部にあるフィルターを取り外し、メッシュ上の異物をきれいに掃除した後、フィルターを再び取り付ける；転化炉から取り外された設備や配管などの関連箇所について漏れ試験を行い、必要に応じて漏れ率が基準値を満たすまで再試験する。 3、触媒の取り外し 各種の理由により触媒を取り外す必要がある場合、還元されたり使用済みの触媒を取り外す際には、取り外し前に必ず触媒の不活性化処理を行わなければならない（具体的な手順は触媒の使用説明書を参照）。 （1）変換炉の上部ヘッドの入口を開ける。（2）変換炉の下部ヘッドの人孔を開け、アルミナ磁器球を取り出す。 （3）触媒は磁器球の排出に伴って徐々に露出し、触媒を取り出した後、反応管内の触媒を一つずつ排出する。 （4）触媒とアルミナ磁器球をそれぞれ回収し、転換炉内をきれいに洗浄する。 7.4.3還元システムの置換 本装置で使用される原料のメタノールおよび生成物の水素はいずれも可燃性・爆発性のある物質であるため、正式な運転開始前には窒素を用いてシステム内のO2濃度を0.5％未満まで下げなければならない。触媒の還元過程では水素が還元ガスとして使用され、システム内に酸素が存在して還元・酸化の過程が繰り返されるのを避けるため、還元システム内のO2濃度は0.5％以下にしなければならず、還元に使用する窒素の酸素含有量も0.1％未満でなければならない。 システムの置換は2段階で行うことができる。置換前に、置換気流の方向に従って関連するバルブを順番に開けます。 1、還元・水洗いによる置換　窒素は窒素入口のV1032バルブから供給され、以下の流れでシステムを置換する：→C101→E102→T101→E101→R101→E102→E103→T102→V104。V104タンクの後ろにあるシステムの排気管から排出される。 2、気化システムおよび一部配管の交換 （1）気化塔T101システムの交換：T101塔底の排液弁V1040、V1041を開いて排気し、塔底からのガスサンプルでO2が0.5％以下になったら、T101塔底の排液弁V1040、V1041を閉じる。ポンプP101A/Bの出口排気バルブを開き、PL103配管を置換する。 （2）NH103配管の置換：システムの置換が合格した後、R101の出口弁V1057を閉じ、V1051弁を開き、A103のサンプリングポートからサンプリングする。O2が0.5％以下になれば、システムの置換は合格となる。 （3）エアバッグの交換：V102エアバッグ内の空気を完全に排出し、適量の窒素で2～3回置き換えることで、エアバッグをシステムに接続できる。 7.4.4 催化剤の還元および不活性化操作 1、準備 （1）還元システムの全ての装置、バルブ、計器が正常な状態にあるかを確認し、全てのバルブを閉じ、計器を起動して待機状態にする。 （2）還元用の窒素および水素を準備し、品質検査に合格させる。 （3）伝熱油装置および分析室に運転開始の準備を通知し、冷却水の供給を指示する。 2、触媒の還元処理 触媒を使用する前には還元が必要です。この触媒の主成分はCuO-ZnO-Al2O3であり、転換反応において主要な役割を果たすのは活性な単体銅である。還元過程では水素ガスを還元剤とし、窒素ガスをキャリアガスとして使用する。還元反応は強い発熱反応であるため、水素と窒素の比率および還元ガスの空間速度は必ず所定の基準を満たさなければならない。 還元反応の化学式は次の通りです：CuO + H2 → Cu + H2O。触媒には約5％の物理的水が含まれており、還元過程で少量の水が生成されるため、凝縮させて排出する必要があります。この工程におけるロータリー式送風機は、還元ガスの循環に動力を供給します。 還元操作は以下の通りです：（1）還元システムのバルブを開き、触媒還元用の循環空気の流れは次のようになります：NH102→E102→E101→R101→E102→E103→NH101。V1034、V1035バルブを開き、エアバッグV102に容積の80％まで窒素ガスを充填する。 （2）ロータスファンを起動し、システムの還元ガス循環を再開する。 （3）E103の冷却水入口・出口バルブを開く。 （4）変換炉R101の熱伝導油入口バルブを開く；T101塔のタンク内の熱伝導油用入口バルブV1039を開き、ショート回路バルブV1038を閉じる。熱媒体油循環ポンプを起動し、熱媒体油システムを循環させる。 （5）還元システムおよび熱伝導油システムの運転が正常かを確認する。異常がなければ、熱伝導油システムに対し、触媒還元手順に従って昇温するよう通知する。 （6）伝熱油の温度が160℃に達したら、V1038を開き、T101塔の釜部にある伝熱油入口弁V1039を閉じます。 （7）還元の具体的な操作は、触媒の取扱説明書に従って行う。 （8）還元過程中、定期的にT102釜底の排汚弁から凝縮水を排出する。定期的にシステムに窒素と水素を補充する。 （9）触媒の還元が終了したら、以下の手順に従って通常通り停止します：a、外部からの水素および窒素の入口バルブを閉じる。 b、ロータリー送風機を停止する。 c、還元ガス系統のバルブV1058、V1069、V1046を閉じる。 この時点で、転換炉への原料投入および運転開始の操作に移ることができます。 （10）触媒が還元されている際に事故が発生した場合は、緊急停止する必要がある。その操作は以下の通りです：a、水素ガスの供給を停止する。 b、熱伝導油の加熱を停止し、熱伝導油の循環を維持する。 c、原因を調査した上で、さらに対処する。一時的な故障の場合、問題を解消すれば元の操作に戻せます；長期間の駐車が必要な場合は、状況に応じて窒素による保護または不動態化処理を行います。 3、触媒の不活性化処理　還元されすぎた（完全に還元されていないものも含む）触媒は、取り出す前に必ず不活性化処理を行わなければならない。また、長期間にわたって生産を停止する場合も、触媒を保護するために不活性化処理が必要となる。未钝化前の反応器は常に正圧を保ち、空気の侵入を禁じる。 不動態化システムは還元システムと同じで、バルブの開閉も同様です。不動態化過程と還元過程はいずれも強い発熱反応であり、窒素と酸素の比率およびシステムの循環ガス量に注意する必要がある。パッシベーションプロセスの温度は60℃未満で、外部からの加熱は不要です。 不活性化の具体的な手順は、触媒の使用説明書に従って行ってください。 7.4.5 催化剤の保護 1、いかなる場合でも、触媒層の温度は300℃を超えてはならない。 2、還元後の触媒は酸素または空気との接触を絶対に禁じる。 3、触媒の使用中は、できるだけ途中で停止することを避けるべきです。車を停止するたびに、不活性化処理や窒素保護処理を行っても、触媒の使用寿命に影響が出ます。 4、触媒の加熱および冷却はどちらもゆっくりと行う必要があり、急激な加熱や冷却は禁止されている。 5、生産能力や収率を満たす前提のもと、触媒は低温で運用されるべきであり、これにより触媒の使用寿命が延びる。 6、触媒の中毒を防ぐため、硫黄、リン、ハロゲン元素などの有害物質がシステムに混入することは絶対に禁じられている。 7、装置で使用する原料であるメタノール、脱塩水、窒素、水素などは必ず規格を満たさなければならず、検査手順も厳格に定められている。 8、異常が見つかった場合、特に反応システムの異常がある場合は、直ちに停止して分析・点検を行い、問題を解消してから再起動すること。 7.4.6 特別保護操作 一般的には緊急停止時に特別な保護措置が用いられるが、短期間の通常停止の場合でも特別保護を採用できる。長期間の停止の場合は、触媒を保護するために不活性化操作を行うこともできる。 1、転換炉の現場には、常に純窒素を2～3本備えておくべきである。また、窒素圧力調整器を備え、配管によって変換炉の入口用専用保護窒素入口弁に接続されている。 2、特別な保護を施す場合は、まずシステムの圧力を0.2MPaまで下げる（伝熱油の温度が200℃以下になるように）。その後、R101の入口・出口バルブを閉じ、窒素の入口バルブV1032、V1053A/Bを開く。さらに窒素圧力調整器を作動させて出口圧力を0.2～0.3MPaに制御し、R101の出口配管上にある排気バルブV1056を開いて、約20m3の窒素を用いて反応器内の空気を置換する。その後、V1056バルブを閉じて反応器を密閉する。 3、次にシステムを自然冷却させ、窒素調圧弁を段階的に調整して、窒素調圧弁の出口圧力を0.05～0.3MPaに保ち（転換炉内が正圧であることを確保）、転換炉の特別保護が終了するまで続ける。 特に注意：特別な保護処理の全過程において、変換炉内の圧力が負圧にならないようにしなければなりません。 8.0 環境保護および安全上のポイント
8.1 本プロセスは内部自己循環型の工程を採用しており、停止や点検時を除き、通常運転時にはほとんど廃棄物や汚染物質が排出されません。循環液タンクV103からはCO2やメタノールを含む少量のガスが排出されるのみで、その量は2～5Nm3/hです。成分は以下の通りです：
成分　CO2　CH3OH　H2O
体積パーセント　91.11　1.98　6.91
ガス量が少ないため、ほぼ無毒であり、直接大気中に排出することができます。 8.2 気化塔T101の塔底からは、定期的ではなく少量のメタノールを含む廃水が排出される。その成分は0.5％未満のメタノールと、わずかな酸やアルカリなどの不純物であり、99.5％が水である。量が少ないため、平均して15.0～20.0Kg/hであり、希釈した後はそのまま下水に排出することができる。 8.3 安全対策 本工程で主に使用される物質はメタノールと水素であり、これらは可燃性・爆発性・毒性を持つ物質です。そのため、設備や配管からの漏れが絶対にあってはならず、作業場内では十分な換気が必要です。 メタノールは人体の視神経に大きな損傷を与え、重症の場合は失明することもあるため、取り扱いや点検の際には規定された保護具を必ず着用し、メタノールが目に入らないよう厳重に注意しなければならない。 この装置では火気の使用は厳しく禁じられており、火を使う場合は必ず火気使用許可証が必要です。 9.0分析手順 本装置はメタノールと脱塩水を原料とし、触媒の作用によりメタノールを変換して変換ガスを生成し、圧力変化吸着分離によって純水素を得る。 本規程は、触媒還元分析、原料液分析、メタノール変換プロセスの制御分析、および製品水素中の不純物分析を含む。 分析要件：通常の運転時には、8時間ごとに少なくとも1回、原料液の濃度、循環液の濃度、変換ガスの成分を分析し、その結果を工程担当者に報告して、装置が正常に稼働するようにしなければならない。 触媒の還元中は、30分ごとに還元ガスの成分を分析し、その結果を工程担当者に渡します。 9.1運転前の準備作業 9.1.1機器の調整 機器の取扱説明書に従って、機器の各種指標を調整し、機器が正常かどうかを確認する。 9.1.2 クロマトグラフィーカラムの処理　内径3ミリメートル、長さ2メートルのクロマトグラフィーカラム2本を、それぞれ10％NaOH溶液および10％HCl溶液で洗浄し、次に水で洗浄する。最後に無水エタノールで洗浄した後、真空ポンプで乾燥させて使用準備をする。 9.2 催化剤還元プロセスの分析 工程要件に従い、催化剤還元プロセスでは水素と窒素の混合ガスが使用され、水素の含有量は0.5％から徐々に10％まで増加し、最終的に転換炉の入口と出口の水素含有量が等しくなり還元が完了する。このプロセスには約56時間かかる。 水素・窒素混合ガスに関する要求事項：使用する水素および窒素中の酸素含有量は0.2％未満である必要がある。したがって、まず使用する水素と窒素それぞれの酸素含有量を測定し、さらにプロセスシステムの置換過程における測定も行う必要がある。 9.3 原料分析　工程上は、気化器に供給されるメタノール水溶液において、メタノールの含有量が48～52％であることが求められる。
10.0 安全規程
10.1 序文　本製造装置は、上海華西設計院によって設計されたメタノール蒸気変換法による水素製造プロセスを採用している。 PSA変圧吸着部門 3.5 PSAユニットの操作 3.5.1 任務と目的
第3分離タンクから出てくるガスには、約6％のメタン、3％の一酸化炭素、18％の二酸化炭素が含まれている。メタンと一酸化炭素はどちらも高い発熱量を持っており、また一酸化炭素と二酸化炭素は後段の水素製造装置にとって有害な物質である。PSAユニットの目的は、これらの有害物質を除去し、99％以上の高純度な水素を得ることであり、メタンと一酸化炭素はPSAの排気ガスとして燃料ガスに混ぜて燃焼させ、そこに含まれる熱エネルギーを回収するのである。 3．5．2 工程原理及び方法 （1）工程原理 変圧吸着技術は、吸着剤（多孔質固体）の内部表面における気体分子の物理的吸着を基盤とし、同じ圧力下では高沸点成分を容易に吸着し低沸点成分はあまり吸着しないこと、また高圧下では吸着量が増加し（吸着成分）、減圧下では吸着量が減少する（脱着成分）という特性を利用するものである。原料ガスを高圧下で吸着剤層に通すことにより、水素の高沸点不純物成分は選択的に吸着されるのに対し、低沸点成分である水素は容易に吸着されずに吸着剤層を通過するため、水素と不純物成分が分離される。次に、減圧下で吸着された不純物成分を脱着させて吸着剤を再生し、次回に再び不純物の吸着分離を行いやすくする。このような圧力下で不純物を吸着して水素を精製し、減圧下で不純物を脱着させて吸着剤を再生する循環が、圧力変動吸着プロセスです。 変圧吸着過程において、吸着層内の吸着剤中の不純物の脱着は、不純物の分圧を下げることによって実現される。（2）本装置で採用されている方法は： ①吸着床の圧力を下げる（減圧） ②製品成分で洗浄する 図3-5-1は、吸着床の吸着・脱着過程を模式的に示している。 常圧脱着（図3-1参照） 加圧過程（A-B）：脱着再生後の吸着層は、過程の最も低い圧力P1にあり、層内の不純物吸着量はQ1となる（A点）。この条件の下で製品成分により吸着圧力P3まで昇圧すると、カラム内の不純物の吸着量Q1は変わらない（B点）。 吸着過程（B－C）：一定の吸着圧力のもとで原料ガスが絶えず吸着層に供給され、同時に生成物成分が取り出される。吸着床内の不純物成分の吸着量が徐々に増加し、所定の吸着量Q3（C点）に達した時点で原料ガスの供給を停止し、吸着が終了する。この時、吸着床内にはまだ不純物を吸着していない吸着剤が一部残っている（もし吸着剤がすべて不純物によって占有されれば、吸着量はQ4、C’点となる）。 順放過程（C－D）：原料ガスから製品が流出する方向に沿って圧力を下げる。流出するガスは依然として製品成分であり、他の吸着塔の加圧や洗浄に使用される。図3-5－1 変圧吸着サイクルにおける吸着・脱着過程の模式図この過程において、充填層内の圧力が絶えず低下するにつれて、吸着剤上の不純物が次々と脱着され、脱着された不純物は再び不純物が十分に吸着されていない吸着剤によって吸着されるため、不純物は吸着層から外に出ず、層内の不純物保持量Q3は変わらない。吸着層の圧力がD点まで下がると、層内の吸着剤はすべて不純物に占有され、圧力はP2となる。 逆放過程（D－E）：原料ガスから製品が出力される方向とは逆に圧力を下げ始め、変圧吸着過程の最低圧力P1（通常は大気圧に近い）に達するまで続ける。その結果、カラム内に吸着されていた不純物の大部分がガス流と共に塔外に排出され、カラム内に残る不純物の量はQ2となる。 洗浄過程（E－A）：実験によって測定された吸着等温線に基づき、圧力P1の下では吸着層内にまだ一部の不純物が残留している。この不純物をできるだけ脱着させるためには、層内の圧力をさらに低下させる必要がある。ここでは、別の吸着床で順方向の減圧過程によって排出された生成物成分を、プロセスの最低圧力P1下で逆方向に洗浄し、不純物の分圧を継続的に下げて不純物を脱着させ、洗浄ガスと共に吸着床から持ち出す。ある程度洗浄した後、ベッド内の不純物の吸着量がプロセスの最小値Q1にまで低下すると、再生は終了する。これにより、吸着床は一度の吸着－脱着再生プロセスを完了し、再び加圧して次のサイクルに移る。 3．5．3物流 3．5．3．1原料 本ユニットの原料は中変ガスであり、原料ガスの組成は表3-5-1を参照のこと： 表3-5-1 原料ガス組成 組成 H2 N2 CO2 CH4 CO H2O Σ V% 72.33 1.63 17.8 5.62 2.3 0.32 100 原料ガスのPSAへの入力圧力：2.1MPa 温度：≤40℃ 流量：15360.2Nm3/h 生産負荷調整範囲：30％～110％ 3．5．3．2製品 製品は水素ガスであり、品質要求：H2≥99.9%；そのうち：CO + CO2＜10ppm　圧力：≥2.05MPa　温度：≤40℃　流量：10000 Nm3/h
副産物　副産物は脱着ガスであり、その組成は表3-5-2に示す：
表3-5－2 脱着ガスの組成　組成　H2　N2　CO2　CH4　CO　H2O　Σ　V%　20.73　4.46　51.01　16.10　6.59　0.92　100
脱着ガス　圧力：0.05MPa　温度：40℃　気量：5360.2 Nm3/h

3.5.4 工程設備
このユニットには以下の工程設備が備えられている：
設備名　位置番号　数量　用途
吸着器　T－401/A～H　8台　原料ガス中の不純物成分を吸着する
順放気タンク　V－401　1台　順放気の緩衝
脱着ガス緩衝タンク　V－402　1台　脱着ガスの出口圧力変動を低減する
脱着ガス混合タンク　V－403　1台　脱着ガスの出口圧力および組成の変動を低減する
なかでも吸着器は本装置の核心的な設備であり、吸着器内には活性アルミナ、活性炭、C分子篩の3種類の吸着剤が存在し、その層状の充填方法は図3-5-2に示されている。

3.5.5 工程フロー
このPSA-H2装置の工程フローの概要は図3-5-3に示す：
図3-5-3 工程フローの概要
原料ガス（点①）は2.1MPa、40℃の条件下で、8つの吸着器（T－401/A～H）および一連のプログラム制御バルブから構成される変圧吸着システムに供給される。PSAシステムは、8塔操作、2塔同時に原料を供給して4回均圧を行い、常圧で脱着する工程プロセスを採用している。原料ガスは入口側から下から上へと、2つの吸着工程中の吸着器を通過する。吸着器内に充填された吸着剤が原料ガス中の強く吸着される成分を吸着し、弱く吸着される水素成分が製品ガスとして出口側から流出する。残りの6基の塔ではそれぞれ他の工程が行われ、8基の塔が交互に循環して作業し、時間的に重なり合うことで、原料ガスを絶え間なく供給し、製品ガスを安定して界外（点②）へ出力するという目的を達成する。 PSAシステムからの脱気ガスは逆放出・洗浄工程から発生する。逆放出工程開始時に圧力が高い状態（逆放出圧力P≥0.1MPa）の一部の脱気ガスは、まず脱気ガス緩衝タンク（V-402）に入り、調整弁PV-406で減圧された後、脱気ガス混合タンク（V-403）に排出される；逆放圧力が低い部分からの脱気ガスおよび洗浄工程での洗浄ガスは、調整弁XV-407を通じて脱気ガス混合タンク（V-403）にも一緒に排出され、混合された後、安定して外部へ送り出される（点③）。 3．5．6装置の運転モード 本装置は、以下の4種類の運転モードから1つを選んで操作することができ、通常は8－2－4/Pプロセスモードで運転される。 運転方式　オンライン吸着剤の数　同時に吸着可能な吸着剤の数　均圧回数　吸着床の再生ステップ　原料負荷率％　装置のH2抽出率保証値％
8－2－4/P　8　2　4　逆流・洗浄　100　89
7－2－3/P　7　2　3　逆流・洗浄　100　85
6－2－2/P　6　2　2　逆流・洗浄　100　82
4－1－2/P　4　1　2　逆流・洗浄　50　80

3.5.7 変圧吸着工程のステップ
本装置の変圧吸着システムは、8台の吸着剤、58台のプログラム制御バルブ、および10組の調整バルブが配管で接続されて構成されている。各吸着装置は7つのプログラム制御バルブに接続されており、入口側に2つ、出口側に5つが接続されている。プログラム制御バルブの位置番号の作成説明は以下の通りです：KV X × 吸着器番号：1、3、5、7、9、およびA～H 機能コード 1—原料入口バルブ 2—製品出口バルブ 3—逆方向減圧・洗浄出口バルブ 4—順方向減圧バルブ 5—一次均圧・最終昇圧バルブ 6—洗浄入口バルブ 7—二次・三次・四次均圧バルブ 8—逆方向減圧総合バルブ プログラム制御バルブの文字コード及び計器グループ番号 図3－5-4 プログラム制御バルブの位置番号の作成説明 3．5．7．1 8－2－4/P運転モード （1）工程手順 8－2－4/Pモードで運転する場合、2台の吸着器が原料ガスを導入し水素ガスを生成する吸着工程にあり、残りの6台の吸着器は吸着剤再生の各工程にある。各吸着器が同じ手順を経ることで、表3-5-3のように配置すれば、原料ガスが絶えず供給され、製品水素が連続的かつ安定して出力される。 表3－5-3 8－2－4/P工程序タイムテーブル　サイクル別　1　2　3　4　5　6　7　8　圧力MPa　2.2　1.76　1.33　0.9　0.46　0.2　0.05　0.05　0.46　0.46　0.9　0.9　1.33　1.33　1.76　2.2　時間（秒）　240　40　40　40　40　80　40　80　40　40　40　40　40　40　40　80　T-401/A　A　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　D　P　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　V-7115/2　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　D　P　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　V-7115/3　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　D　P　E4R　IS　E3R　V-7115/4　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　D　P　V-7115/5　D　P　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　V-7115/6　E4D　PP　D　P　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　V-7115/7　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　D　P　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　V-7115/8　A　E1D　E2D　E3D　E4D　PP　D　P　E4R　IS　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　（2）工程の説明　ここでは、第1吸着器（T－401/A）が1回のサイクル内で経る各工程を例に挙げて、本装置の変圧吸着工程について説明する。 吸着（A）：プログラム制御バルブKV1-1およびKV2-1を開く（吸着塔T－401/Aに接続されている他のバルブは閉じる。以下同じ）。 原料ガスはバルブKV1-1から入り、下から上へと吸着器T-401/Aを通過する。原料ガス中の不純物成分が吸着・分離され、得られた水素ガスはバルブKV2-1から流出する。吸着される不純物の吸着フロントが吸着器の一定位置に到達した時、KV1-1およびKV2-1を閉じ、原料ガスの流入と製品の排出を停止する。この時、吸着器内では吸着前線から出口端まで、まだ不純物が吸着されていない吸着剤が残っている。 プロセス圧力：2.2MPa　工程実行時間：～240秒　第1段階の圧力均等化降下（略称：一均降、E1D）：プログラム制御バルブKV5-1およびKV5-4を開く。 吸着器T-401/Aの吸着工程が停止した後、ちょうど二均昇（E2R）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Dと出口側で接続され、第一段階の圧力均一化が行われる。この均圧過程において、吸着器T-401/Aの吸着フロントは出口側方向に進んでいくが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV5-1を閉じると均圧工程が終了する（T-401/Dの次の段階である最終昇圧工程のために、バルブKV5-4は引き続き開いたままにする）。 プロセス圧力：2.2MPaから1.76MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　第2段階の圧力均等化降下（略称：二均降、E2D）：プログラム制御バルブKV7-1およびKV7-5を開く。 吸着器T-401/Aの一次均圧工程が終了した後、ちょうど三次昇圧（E3R）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Eと出口側で接続され、二次圧力均衡が行われる。この均圧過程中、吸着器T-401/Aの吸着フロントは引き続き出口側方向へ進んでいくが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-5を閉じ、二均降ステップが終了する（次のT-401/Aの三均降のために、バルブKV7-1は引き続き開いたままにする）。 プロセス圧力：1.76MPaから1.33MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　第3段階の圧力均等化降下（略称：三均降、E3D）：プログラム制御バルブKV7-6を開き、続いてバルブKV7-1も開く。 吸着器T-401/Aの第二段階の均圧が停止した後、ちょうど第四段階の昇圧（E4R）を終えたばかりの吸着器T-401/Fと出口側で接続され、第三段階の圧力均一化が行われる。この均圧過程中、吸着器T-401/Aにおける吸着フロントは引き続き出口側へと進んでいくが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-6を閉じ、3均等降下ステップが終了する（次のT-401/Aの4均等降下のために、バルブKV7-1は引き続き開いたままにする）。 プロセス圧力：1.33MPaから0.9MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　第4段階の圧力均等化降下（略称：四均降、E4D）：プログラム制御バルブKV7-7を開き、続いてバルブKV7-1も開く。 吸着器T-401/Aの三段階均等化工程が終了した後、ちょうど洗浄（P）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Gと出口側で接続し、第四段階の圧力均等化を行う。この均圧過程においても、吸着器T-401/Aの吸着フロントは引き続き出口側へと進行するが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなったら、バルブKV7-1、KV7-6を閉じ、4均等降下ステップが終了する。 プロセス圧力：0.9MPaから0.46MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　順方向減圧（略称：順放、PP）：プログラム制御バルブKV4-1、KV6-8および調整バルブHV-502を開き、続いてバルブKV3-8も開く。 吸着器T-401/Aの順放工程が停止した後、吸着器T-401/A内の順放ガスがバルブKV4-1、順放調節弁HV-502、バルブKV6-8を通って上から下へと流れ、ちょうど逆放（D）工程を終えたばかりの吸着器V-401/Hを洗浄する。この洗浄ガスは、バルブKV3-8およびKHV-501を経て脱着ガス混合タンクV-403に排出される。順放過程中、吸着器T-401/Aの圧力がさらに低下し、その吸着フロントは引き続き出口側方向へ進展する。圧力が約0.2MPaまで下がった時点で、バルブKV4-1、KV6-8、KV3-8、KHV-501、HV-502を閉じ、順放ステップが終了する。この時、吸着フロントはちょうど出口端に到達している。 プロセス圧力：0.46MPaから0.2MPaへ低下　工程実行時間：約80秒　逆方向減圧（略称：逆放、D）：バルブKV3-1およびKV8Aを開く。 吸着器T-401/A内の比較的高圧な部分のガスは、バルブKV3-1およびKV8Aを通じて逆方向に減圧され、脱着ガス緩衝タンクV-402へ排出される。T-401/AとV-402の圧力が平衡に達した時点で、バルブKV8Aを閉じ、引き続きバルブKV3-1を開いたまま調整弁KHV-501も開く。そうすると、吸着器T-401/A内の逆放圧力が低いガスが、バルブKV3-1および調整弁KHV-501を通じて、調整弁PV-503Aによって減圧された脱着ガス緩衝タンク内のガスと合流し、両者ともに脱着ガス混合タンクV-403を経由してプラント外へ送り出される。吸着器T-401/Aの圧力が脱着ガス出力圧力に近づいた時点で逆放工程は終了する（引き続きバルブKV3-1およびKHV-501-1を開けたままにすることで、T-401/Aの次段階の洗浄処理に備える）。 プロセス圧力：0.20MPaから0.05MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　洗浄（P）：バルブKV6-1、KV4-2および調整弁HV-502を開き、続いてバルブKV3-1と調整弁KHV-501-1も開く。 E4D工程を終了したばかりの吸着器T-401/Bからの順放気を用いて、吸着器T-401/Aを洗浄し、同吸着器内の不純物分圧をさらに低減させることで、吸着剤を十分に再生させる。洗浄ガスはバルブKV3-1、KHV-501-1を経て脱気ガス混合タンクV-403に排出される。吸着器T-401/Bの圧力が規定値まで下がったら、バルブKV6-1、KV3-1、KV4-2および調整弁HV-502、KHV-501を閉じ、洗浄工程が終了する。 プロセス圧力：0.05MPaに維持　工程実行時間：約80秒　第4段階の圧力均等化上昇（略称：四均昇、E4R）：バルブKV7-1を開き、引き続きバルブKV7-3も開く。 吸着器V-7115/1と、ちょうど三均降（E3D）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Cが出口側で接続され、第4段階の圧力均一化が行われる。均圧過程において吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-1およびKV7-3を閉じることで四均昇工程が終了する。 プロセス圧力：0.05MPaから0.46MPaへ上昇　工程実行時間：約40秒　隔離（IS）：この時点で、吸着器T-401/Aに接続されているプログラム制御バルブはすべて閉状態であり、吸着器T-401/Aの圧力は変化しない。 プロセス圧力：0.46MPaに維持　工程実行時間：約40秒　第3段階の圧力均等化上昇（略称：三均上昇、E3R）：バルブKV7-1を開き、引き続きバルブKV7-4も開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど二段目の減圧（E2D）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Dが出口側で接続され、第三段階の圧力均一化が行われる。圧力均一化の過程で吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV7-1を閉じ、三段目の加圧工程が終了する（引き続きバルブKV7-4は開いたままにしておき、これがT-401/Dにおける次の四段目の減圧工程用となる）。 プロセス圧力：0.46MPaから0.9MPaへ上昇　工程実行時間：約40秒　隔離（IS）：この時点で、吸着器T-401/Aに接続されているプログラム制御バルブはすべて閉状態であり、吸着器T-401/Aの圧力は変わらない。 プロセス圧力：0.9MPaに維持　工程実行時間：約40秒　第2段階の圧力均等化上昇（略称：二均上昇、E2R）：バルブKV7-1およびKV7-5を開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど一次均圧降下（E1D）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Eが出口側で接続され、二次圧力均一化が行われる。均圧過程において吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV7-1を閉じ、二次均圧上昇工程が終了する（引き続きバルブKV7-5は開いたままにしておき、T-401/Eにおける次の三次均圧降下工程用とする）。 プロセス圧力：0.9MPaから1.33MPaへ上昇　工程実行時間：約40秒　隔離（IS）：この時点で、吸着器T-401/Aに接続されているプログラム制御バルブはすべて閉状態であり、吸着器T-401/Aの圧力は変化しない。 プロセス圧力：1.33MPaに維持　工程実行時間：約40秒　第1段階の圧力均等化上昇（略称：一均上昇、E1R）：バルブKV5-1およびKV5-6を開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど吸着（A）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Fが出口側で接続され、第一段階の圧力平衡が行われる。圧力平衡の過程で吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV5-6を閉じ、一次昇圧工程が終了する（引き続きバルブKV5-1は開いたままにしておき、吸着器T-401/Fの次の最終昇圧工程に備える）。 プロセス圧力：1.33MPaから1.76MPaへ上昇　工程実行時間：約40秒　最終加圧（略称：終充、FR）：終充流量調整弁HV-501を開き、続いてバルブKV5-1も開く。 4回の均圧上昇ステップを経て、吸着器T-401/Aは最終的に製品ガスを用いて調整弁HV-501で流量を制限しながら、徐々に吸着圧力に達する。圧力が吸着圧力に近づいた後、バルブKV5-1、HV-502を閉じ、最終充填工程が終了する。 プロセス圧力：1.76MPaから2.2MPaへ上昇　工程実行時間：約80秒　これにより、吸着器T-401/Aの吸着・再生工程がすべて完了し、直ちに次のサイクルに移行する。 工程記述における各ステップの実行時間及び工程圧力は例示的なものであり、装置は実際の運転において、原料ガスの流量、組成、圧力の変化に応じて、随時時間や圧力を調整することができる。 3．5．7．2 7-2-3/P運転モード （1）工程手順 7-2-3/Pモードで運転する際、2台の吸着器が原料ガスを導入し水素を生成する吸着工程にあり、残りの5台の吸着器は吸着剤再生の各工程にある。各吸着器が同じ手順を経ることで、表3－5－4のように配置すれば、原料ガスが絶えず供給され、製品水素が連続的かつ安定して出力される。 表3－5-4 7－2－3/Pプロセスタイミング　サイクル別
1　2　3　4　5　6　7
時間，秒　240　40　40　40　80　40　80
圧力，MPa　2.2　1.66　1.12　0.59　0.2　0.05　0.05　0.59　0.59　1.12　1.12　1.66　2.2
吸着器
1　A　E1D　E2D　E3D　PP　D　P　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR
2　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　PP　D　P　E3R　IS　E2R　IS
3　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　PP　D　P　E3R
4　P　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D　PP　D
5　PP　D　P　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A　E1D　E2D　E3D
6　E1D　E2D　E3D　PP　D　P　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A
7　A　E1D　E2D　E3D　PP　D　P　E3R　IS　E2R　IS　E1R　FR　A

（2）プロセス説明
ここでは、第8吸着器（T－401/H）を切り離した運転方式を用いて、7－2－3/P運転の主なプロセスを説明する。また、第1吸着器（T－401/A）を例に、1回の循環サイクル内における各プロセスステップの工程を説明する。 吸着（A）：プログラム制御バルブKV1-1およびKV2-1を開く（吸着塔T－401/Aに接続されている他のバルブは閉じる。以下同じ）。 原料ガスはバルブKV1-1から入り、下から上へと吸着器T-401/Aを通過する。原料ガス中の不純物成分が吸着・分離され、得られた水素ガスはバルブKV2-1から流出する。吸着される不純物の吸着フロントが吸着器の一定位置に到達した時、KV1-1およびKV2-1を閉じ、原料ガスの流入と製品の排出を停止する。この時、吸着器内では吸着前線から出口端まで、まだ不純物が吸着されていない吸着剤が残っている。 プロセス圧力：2.2MPa　工程実行時間：～240秒　第1段階の圧力均等化降下（略称：一均降、E1D）：プログラム制御バルブKV5-1およびKV5-4を開く。 吸着器T-401/Aの吸着工程が停止した後、ちょうど二均昇（E2R）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Dと出口側で接続され、第一段階の圧力均一化が行われる。この均圧過程において、吸着器T-401/Aの吸着フロントは出口側方向に進んでいくが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV5-1を閉じると均圧工程が終了する（T-401/Dの次の段階である最終昇圧工程のために、バルブKV5-4は引き続き開いたままにする）。 プロセス圧力：2.2MPaから1.66MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　第2段階の圧力均等化降下（略称：二均降、E2D）：プログラム制御バルブKV7-1およびKV7-5を開く。 吸着器T-401/Aの一次均圧工程が終了した後、ちょうど三次昇圧（E3R）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Eと出口側で接続され、二次圧力均衡が行われる。この均圧過程中、吸着器T-401/Aの吸着フロントは引き続き出口側方向へ進んでいくが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-5を閉じ、二均降ステップが終了する（次のT-401/Aの三均降のために、バルブKV7-1は引き続き開いたままにする）。 プロセス圧力：1.66MPaから1.12MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　第3段階の圧力均等化降下（略称：三均降、E3D）：プログラム制御バルブKV7-6を開き、続いてバルブKV7-1も開く。 吸着器T-401/Aの第二段階の均圧が停止した後、ちょうど洗浄（P）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Fと出口側で接続され、第三段階の圧力均一化が行われる。この均圧過程において、吸着器T-401/Aの吸着フロントは引き続き出口側へと進展するが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなったら、バルブKV7-1、KV7-6を閉じ、三均降ステップが終了する。 プロセス圧力：1.12MPaから0.59MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　順方向減圧（略称：順放、PP）：プログラム制御バルブKV4-1、KV6-7および調節弁HV-502を開き、続いてバルブKV3-7も開く。 吸着器T-401/Aの順流放出工程が停止した後、吸着器T-401/A内の順流放出ガスがバルブKV4-1、順流放出調節弁HV-502、バルブKV6-7を通って上から下へと流れ、ちょうど逆流放出（D）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Gを洗浄する。この洗浄ガスは、バルブKV3-7およびKHV-501を経て脱着ガス混合タンクV-403に排出される。順放過程において吸着器T－401/Aの圧力はさらに低下し、その吸着前端は引き続き出口側へと進行する。圧力が約0.2MPaまで下がると、バルブKV4-1、KV6-7、KV3-7、KHV-501、HV-502が閉じられ、順放ステップは終了し、この時点で吸着前端はちょうど出口端に到達している。 プロセス圧力：0.59MPaから0.2MPaへ低下　工程実行時間：約80秒　逆方向減圧（略称：逆放、D）：バルブKV3-1およびKV8Aを開く。 吸着器T-401/A内の比較的高圧な部分のガスは、バルブKV3-1およびKV8Aを通じて逆方向に減圧され、脱着ガス緩衝タンクV-402へ排出される。T-401/AとV-402の圧力が平衡に達した時点で、バルブKV8Aを閉じ、引き続きバルブKV3-1を開いたまま調整バルブKHV-501も開く。そうすると、吸着器T-401/A内の逆放圧力が低いガスが、バルブKV3-1および調整バルブKHV-501を通じて、調整バルブPV-503Aによって減圧された脱着ガス緩衝タンク内のガスと合流し、脱着ガス混合タンクV-403を経由してプラント外へ送出される。吸着器T-401/Aの圧力が脱着ガス出力圧力に近づいた時点で逆放工程は終了する（引き続きバルブKV3-1およびKHV-501を開けたままにすることで、T-401/Aの次の洗浄工程に備える）。 プロセス圧力：0.20MPaから0.05MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　洗浄（P）：バルブKV6-1、KV4-2および調整弁HV-502を開き、引き続きバルブKV3-1と調整弁KHV-501も開く。 三均降（E3D）ステップを終えたばかりの吸着器T－401/Bからの順放気を利用して吸着器T－401/Aを洗浄し、吸着器T－401/A内の不純物分圧をさらに下げて、吸着剤を十分に再生させる。洗浄ガスはバルブKV3-1、KHV-501を経て脱気ガス混合タンクV-403に排出される。吸着器T-401/Bの圧力が規定値まで下がったら、バルブKV6-1、KV3-1、KV4-2および調整弁HV-502、KHV-501を閉じ、洗浄工程が終了する。 プロセス圧力：0.05MPaに維持　工程実行時間：約80秒　第3段階の圧力均等化上昇（略称：三均上昇、E3R）：バルブKV7-1を開き、引き続きバルブKV7-3も開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど二段目の圧力均等化（E2D）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Cが出口側で接続され、第三段階の圧力均等化が行われる。圧力均等化の過程で吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-1およびKV7-3を閉じることで三段目の圧力上昇工程が終了する。 プロセス圧力：0.05MPaから0.59MPaまで上昇　ステップ実行時間：～40秒　隔離（IS）：この時、吸着塔T－401/Aに接続されているプログラム制御バルブはすべて閉じた状態であり、吸着塔T－401/Aの圧力は変わらない。 プロセス圧力：0.59MPaに維持　工程実行時間：約40秒　第2段階の圧力均等化上昇（略称：二均上昇、E2R）：バルブKV7-1およびKV7-4を開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど一次減圧（E1D）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Dが出口側で接続され、二次圧力均衡が行われる。圧力均衡の過程で吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV7-1を閉じ、二次増圧工程が終了する（なお、T-401/Dの次の三次減圧工程用として、バルブKV7-4は引き続き開放されたままである）。 プロセス圧力：0.59MPaから1.12MPaへ上昇　工程実行時間：約40秒　隔離（IS）：この時点で、吸着器T-401/Aに接続されているプログラム制御バルブはすべて閉状態であり、吸着器T-401/Aの圧力は変わらない。 プロセス圧力：1.12MPaに維持　工程実行時間：約40秒　第1段階の圧力均等化上昇（略称：一均上昇、E1R）：バルブKV5-1およびKV5-5を開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど吸着（A）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Eが出口側で接続され、第一段階の圧力均衡が行われる。均圧過程において吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV5-5を閉じ、一次均圧工程が終了する（吸着器T-401/Aの次の最終昇圧工程用として、バルブKV5-1は引き続き開いたままにしておく）。 プロセス圧力：1.12MPaから1.66MPaまで上昇 ステップ実行時間：～40秒 最終昇圧（略称：終充、FR）：終充流量調節弁HV-501を開き、さらに弁KV5-1も開く。 3回の均圧上昇ステップを経て、吸着器T-401/Aは最終的に製品ガスを用いて調整弁HV-501で流量を制限しながら、徐々に吸着圧力に達する。圧力が吸着圧力に近づいた後、バルブKV5-1、HV-502を閉じ、最終充填工程が終了する。 プロセス圧力：1.66MPaから2.1MPaへ上昇　工程実行時間：約80秒　これにより、吸着器T-401/Aの吸着・再生工程がすべて完了し、直ちに次のサイクルに移る。 工程記述における各ステップの実行時間及び工程圧力は例示的なものであり、装置は実際の運転において、原料ガスの流量、組成、圧力の変化に応じて、随時時間や圧力を調整することができる。 3．5．7．3 6-2-2/P運転方式　（1）工程手順　6-2-2/P方式で運転する場合、2台の吸着器が原料ガスを導入し水素を生成する吸着工程にあり、残りの4台の吸着器は吸着剤再生の各種工程にある。各吸着塔は同じ手順プログラムに従い、表3－5-5のように配列することで、原料ガスを絶えず供給し、製品水素を連続的かつ安定して出力することができる。 表3－5-5 6－2－2/P工程のタイミング　分周期　1　2　3　4　5　6
時間，S　240　40　40　40　80　40　80　40　40　80
圧力，MPa　2.2　1.48　1.48　0.76　0.2　0.05　0.05　0.76　1.48　2.2

吸着装置　1　A　E1D　IS　E2D　PP　D　P　E2R　E1R　FR
2　E1R　FR　A　E1D　IS　E2D　PP　D　P　E2R
3　P　E2R　E1R　FR　A　E1D　IS　E2D　PP　D
4　PP　D　P　E2R　E1R　FR　A　E1D　IS　E2D
5　E1D　IS　E2D　PP　D　P　E2R　E1R　FR　A
6　A　E1D　IS　E2D　PP　D　P　E2R　E1R　FR　A

（2）工程の説明
ここでは、第7の吸着装置（T－401/G）および第8の吸着装置（T－401/F）を停止した状態での6－2－2/P工程の主な流れについて説明する。また、第1の吸着装置（T－401/A）を例に挙げて、1サイクルの間に行われる各工程の流れについて説明する。 吸着（A）：プログラム制御バルブKV1-1およびKV2-1を開く（吸着器V－T－401/Aに接続されている他のバルブは閉じる、以下同じ）。 原料ガスはバルブKV1-1から入り、下から上へと吸着器T-401/Aを通過する。原料ガス中の不純物成分が吸着・分離され、得られた水素ガスはバルブKV2-1から流出する。吸着される不純物の吸着フロントが吸着器の一定位置に到達した時、KV1-1およびKV2-1を閉じ、原料ガスの流入と製品の排出を停止する。この時、吸着器内では吸着前線から出口端まで、まだ不純物が吸着されていない吸着剤が残っている。 プロセス圧力：2.1MPa ステップ実行時間：～240秒 第一段階の圧力平衡降下（略称：一均降、E1D）：プログラム制御バルブKV5-1およびKV5-4を開く。 吸着器T-401/Aの吸着工程が停止した後、ちょうど二均昇（E2R）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Dと出口側で接続され、第一段階の圧力均一化が行われる。この均圧過程において、吸着器T-401/Aの吸着フロントは出口側方向に進んでいくが、まだ出口には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV5-1を閉じると均圧工程が終了する（T-401/Dの次の段階である最終昇圧工程のために、バルブKV5-4は引き続き開いたままにする）。 プロセス圧力：2.1MPaから1.48MPaに低下 ステップ実行時間：～40秒 隔離（IS）：この時、吸着塔T－401/Aに接続されているプログラム制御バルブはすべて閉じた状態であり、吸着塔T－401/Aの圧力は変わらない。 プロセス圧力：1.48MPaを維持　ステップ実行時間：～40秒　第2段階圧力平衡降下（略称：二均降、E2D）：プログラム制御バルブKV7-1およびKV7-5を開く。 吸着器T－401/Aの均圧ステップが終了した後、すぐに洗浄（P）ステップを終えた吸着器T－401/Eと出口側で接続し、第2段階の圧力平衡を行う。この均圧過程において、吸着器T－401/Aの吸着前端は引き続き出口側に向かって進むが、まだその出口には到達していない。2つの吸着器の圧力がほぼ等しくなったら、バルブKV7-1とKV7-5を閉じて、降圧工程は終了する。 プロセス圧力：1.48MPaから0.76MPaまで低下　ステップ実行時間：～40秒　順方向減圧（略称：順放、PP）：プログラム制御バルブKV4-1、KV6-6および調整バルブHV-502を開き、さらにバルブKV3-6も開く。 吸着器T－401/Aの二段階減圧工程が終了した後、吸着器T－401/A内の順方向排気ガスがバルブKV4-1、順方向調整弁HV-502、バルブKV6-6を経由して、先に逆方向排気（V）工程を終えた吸着器T－401/Eを上から下へと洗浄する。この洗浄用ガスはバルブKV3-6、KHV-501を通って解離ガス混合タンクV－402に排出される。順放過程において、吸着器T－401/A1の圧力はさらに低下し、その吸着フロントは引き続き出口側へと進んでいく。圧力が約0.2MPaになると、バルブKV4-1、KV6-6、KV3-6、KHV-501-2、HV-502が閉じられ、順放ステップは終了する。この時点で、吸着フロントはちょうど出口端に到達している。 プロセス圧力：0.76MPaから0.2MPaまで低下　ステップ実行時間：～80秒　逆方向放圧（略称：逆放、D）：バルブKV3-1およびKV8Aを開く。 吸着器T－401/A内の高圧部分のガスは、バルブKV3-1およびKV8Aを通じて逆方向に圧力を下げられ、脱着ガス緩衝タンクV－402に排出される。T－401/A1とV－402が平衡状態になると、バルブKV8Aを閉じ、引き続きバルブKV3-1を開けたまま調整バルブKHV-501-1も開く。そうすることで、吸着器T－401/A内の低圧のガスは、バルブKV3-1および調整バルブKHV-501を経由して、圧力が下げられた脱着ガス緩衝タンク内のガスと合流し、共に脱着ガス混合タンクV－403を通って外部に送り出される。吸着器T－401/Aの圧力が脱着ガスの出口圧力に近づくと、逆方向への圧力放出処理は終了する（引き続きバルブKV3-1およびKHV-501-1を開けたままにし、T－401/Aの次の洗浄工程に移る）。 プロセス圧力：0.20MPaから0.05MPaへ低下　工程実行時間：約40秒　洗浄（P）：バルブKV6-1、KV4-2および調整弁HV-502を開き、続いてバルブKV3-1と調整弁KHV-501-1も開く。 E2D工程を終えたばかりの吸着塔T－401/Bからの順方向排気を利用して吸着塔T－401/Aを洗浄し、吸着塔T-401/A内の不純物分圧をさらに下げることで、吸着剤を十分に再生させる。洗浄ガスはバルブKV3-1、KHV-501-1を経て脱気ガス混合タンクV-403に排出される。吸着器T－401/Bの圧力が規定値に達すると、バルブKV6-1、KV3-1、KV4-2および調整弁HV-502、KHV-501-1を閉じ、洗浄ステップは終了する。 プロセス圧力：0.05MPaを維持　ステップ実行時間：～80秒　第2段階圧力平衡昇圧（略称：二均升、E2R）：バルブKV7-1およびKV7-3を開く。 吸着器T－401/Aと、ちょうどE1D工程を終えた吸着器T－401/Cは出口側で接続され、第2段階の圧力平衡が行われる。均圧過程において吸着器T－401/Aの圧力が上昇し、両方の吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-1およびKV7-3を閉じることで、2回目の均圧工程が終了する。 プロセス圧力：0.05MPaから0.76MPaまで上昇　ステップ実行時間：～40秒　第一段階の圧力平衡昇圧（略称：一均升、E1R）：バルブKV5-1およびKV5-4を開く。 吸着器T－401/Aと、吸着（A）ステップを終えたばかりの吸着器T－401/Dは出口側で接続され、第1段階の圧力平衡が行われる。均圧過程において吸着器T－401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV5-4を閉じ、この均圧ステップが終了する（その後、バルブKV5-1を開けたままにして、吸着器T－401/Aの次の最終的な加圧ステップを行う）。 プロセス圧力：0.76MPaから1.48MPaまで上昇 ステップ実行時間：～40秒 最終昇圧（略称：終充、FR）：終充流量調節弁HV-501を開き、さらに弁KV5-1も開く。 2段階の均圧昇圧処理を経た後、吸着塔T－401/Aは最終的に製品ガスを調整弁HV-501で流量制御し、徐々に吸着圧力に到達させられる。圧力が吸着圧力に近づいた後、バルブKV5-1、HV-502を閉じ、最終充填工程が終了する。 プロセス圧力：1.48MPaから2.1MPaに上昇　ステップ実行時間：～80秒　これにより、吸着器T－401/Aの吸着・再生プロセスはすべて終了し、直ちに次のサイクルが開始される。 工程記述における各ステップの実行時間及び工程圧力は例示的なものであり、装置は実際の運転において、原料ガスの流量、組成、圧力の変化に応じて、随時時間や圧力を調整することができる。 3．5．7．4 5－1－2/P運転モード （1）工程ステップ 5－1－2/Pモードで運転する場合、1台の吸着塔は原料ガスを投入し水素を生成する吸着ステップにあり、残りの3台の吸着塔は吸着剤の再生という異なるステップにある。各吸着塔は表3－4に示す手順で同じプロセスを経ることにより、原料ガスを継続的に供給し、製品水素を連続かつ安定して出力することができる。 表3－5-5 5－1－2/P工程のタイミング　分周期　1　2　3　4　時間(s)　240　40　160　40　40　160　40　40　200　圧力(MPa)　2.2　1.38　1.08　0.57　0.05　0.05　0.57　1.08　2.2　吸着装置　1　A　E1D　PP　E2D　D　P　E2R　E1R　FR　3　E1R　FR　A　E1D　PP　E2D　D　P　E2R　5　D　P　E2R　E1R　FR　A　E1D　PP　E2D　7　E1D　PP　E2D　D　P　E2R　E1R　FR　A　（2）工程の説明　ここでは、単一シリーズで運転される場合の5－1－2/Pのサイクルプロセスについて簡単に説明する。第1吸着塔（T-401/A）を例に、1サイクル期間中の各工程ステップの工程プロセスを説明する。 吸着（A）：プログラム制御バルブKV1-1およびKV2-1を開く（吸着塔T－401/Aに接続されている他のバルブは閉じる。以下同じ）。 原料ガスはバルブKV1-1から入り、下から上へと吸着器T-401/Aを通過する。原料ガス中の不純物成分が吸着・分離され、得られた水素ガスはバルブKV2-1から流出する。吸着される不純物の吸着フロントが吸着器の一定位置に到達した時、KV1-1およびKV2-1を閉じ、原料ガスの流入と製品の排出を停止する。この時、吸着器内では吸着前線から出口端まで、まだ不純物が吸着されていない吸着剤が残っている。 プロセス圧力：2.1MPa ステップ実行時間：～240秒 第一段階の圧力平衡低下（略称：一均降、E1D）：プログラム制御バルブKV5-1およびKV5-5を開く。 吸着器T－401/Aの吸着ステップが停止した後、ちょうどE2Rステップを終えた吸着器T－401/Eと出口側で接続し、第1段階の圧力平衡を行う。均圧過程において、吸着器T－401/Aの吸着フロントは出口側に向かって進むが、まだその出口端には到達していない。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなったら、バルブKV5-1を閉じて均圧ステップが終了する（次にバルブKV5-5を開けて、T－401/Eの次の最終昇圧ステップに移る）。 プロセス圧力：2.1MPaから1.38MPaまで低下　ステップ実行時間：～40秒　順方向減圧（略称：順放、PP）：プログラム制御バルブKV4-1、KV6-7および調整バルブHV-502を開き、さらにバルブKV3-7も開く。 吸着器T－401/Aの二段階減圧工程が終了した後、吸着器T－401/A内の順方向排気ガスがバルブKV4-1、順方向調整弁HV-502、バルブKV6-7を経由して、直前に逆方向排気（V）工程を終えた吸着器T－401/Fを上から下へと洗浄する。この洗浄用ガスはバルブKV3-6、KHV-501-1を通って解離ガス混合タンクV－403に排出される。順放過程において吸着器T－401/Aの圧力はさらに低下し、圧力が～1.08MPaになると、バルブKV4-1、KV6-7、KV3-7、KHV-501-1、HV-502を閉じて、順放ステップが終了する。。順放過程において、吸着器T－401/Aの吸着前端は出口側に向かって進むが、まだその出口端には到達していない。 プロセス圧力：1.38MPaから1.08MPaまで低下　ステップ実行時間：～160秒　第2段階圧力平衡降下（略称：二均降、E2D）：プログラム制御バルブKV7-1およびKV7-7を開く。 吸着器T－401/Aの均圧ステップが終了した後、ちょうど洗浄（P）ステップを終えた吸着器T－401/Fと出口側で接続し、第2段階の圧力均衡を行う。均圧処理中、吸着器T－401/Aの吸着フロントは引き続き出口側に向かって進み、均圧が終了する頃にはちょうどその出口側に到達する。2台の吸着器の圧力がほぼ等しくなったら、バルブKV7-1とKV7-7を閉じて、圧力低下工程は終了する。 プロセス圧力：1.08MPaから0.57MPaまで低下　ステップ実行時間：～40秒　逆方向放圧（略称：逆放、D）：バルブKV3-1およびKV8Aを開く。 吸着器T－401/A内の高圧部のガスは、バルブKV3-1およびKV8Aを通じて逆方向に圧力を下げられ、脱着ガス緩衝タンクV－402に排出される。T－401/AとV－402が平衡状態になると、バルブKV8Aを閉じ、引き続きバルブKV3-1を開けたまま調整バルブKHV-501-1も開く。そうすることで、吸着器T－401/A内の低圧のガスは、バルブKV3-1および調整バルブKHV-501-1を経由して、圧力が下げられた脱着ガス緩衝タンク内のガスと合流し、共に脱着ガス混合タンクV－403から外部に送り出される。吸着器T－401/Aの圧力が脱着ガスの出口圧力に近づくと、逆方向への圧力放出処理は終了する（その後もバルブKV3-1およびKHV-501-1は開いたままで、T－401/Aの次の洗浄工程に使用される）。 プロセス圧力：0.57MPaから0.05MPaまで低下 ステップ実行時間：～40秒 ライン洗浄（P）：バルブKV6-1、KV4-3および調整弁HV-502を開き、さらにバルブKV3-1および調整弁KHV-501-1も開け続ける。 E1D工程が終了したばかりの吸着塔T－401/Aからの順次排気を利用して同塔を洗浄し、吸着塔T－401/A内の不純物分圧をさらに下げることで、吸着剤を十分に再生させる。洗浄ガスはバルブKV3-1、KHV-501-1を経て脱気ガス混合タンクV-403に排出される。吸着器VT－401/Bの圧力が規定値に達すると、バルブKV6-1、KV3-1、KV4-3および調節弁HV-502、KHV-501-1を閉じて、洗浄ステップが終了します。 プロセス圧力：0.05MPaを維持　ステップ実行時間：～160秒　第2段階圧力平衡昇圧（略称：二均升、E2R）：バルブKV7-1およびKV7-3を開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど洗浄（P）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Cが出口側で接続され、第二段階の圧力均衡が行われる。圧力均衡の過程で吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点で、バルブKV7-1およびKV7-3を閉じ、二次圧力上昇工程が終了する。 プロセス圧力：0.05MPaから0.57MPaまで上昇　ステップ実行時間：～40秒　第一段階の圧力平衡昇降（略称：一均升、E1R）：バルブKV5-1およびKV5-5を開く。 吸着器T-401/Aと、ちょうど吸着（A）工程を終えたばかりの吸着器T-401/Eが出口側で接続され、第一段階の圧力均衡が行われる。均圧過程において吸着器T-401/Aの圧力が上昇し、両吸着器の圧力がほぼ等しくなった時点でバルブKV5-5を閉じ、一次均圧工程が終了する（吸着器T-401/Aの次の最終昇圧工程用として、バルブKV5-1は引き続き開いたままにしておく）。 プロセス圧力：0.57MPaから1.38MPaまで上昇 ステップ実行時間：～40秒 最終昇圧（略称：終充、FR）：終充流量調節弁HV-501を開き、さらに弁KV5-1も開く。 2段階の均圧昇圧処理を経た後、吸着塔T－401/Aは最終的に製品ガスを調整弁HV-501で流量制御し、徐々に吸着圧力に到達させられる。圧力が吸着圧力に近づいた後、バルブKV5-1、HV-502を閉じ、最終充填工程が終了する。 プロセス圧力：1.38MPaから2.2MPaに上昇 ステップ実行時間：～200秒 これにより、吸着器T－401/Aの吸着・再生プロセスはすべて終了し、直ちに次のサイクルが開始される。 工程記述における各ステップの実行時間及び工程圧力は例示的なものであり、装置は実際の運転において、原料ガスの流量、組成、圧力の変化に応じて、随時時間や圧力を調整することができる。 PSAプロセスはバルブを周期的に切り替えることによって実現され、プロセス全体が連続的かつ安定して進行するためには、自動制御システムが高い水準を備えていることが求められます。オペレーターが生産プロセス全体を迅速に監視・操作できるよう、本装置では重要なパラメーターをすべてコンピュータースクリーン（CRT）上で記録・表示・調整・制御し、履歴の確認やリアルタイムのトレンド記録も行え、さらにレポートを印刷するプリンターも装備している。この変圧吸着装置には、合計で4セットの圧力自動調節システムが設置されている；流量自動累積・調節システム2セット；液位自動排出システム1セット；手動操作システム2セット；手動プログラム制御システム 2セット；プログラム制御システム1セット。また、記録されたパラメータを20項目まとめて表示します（そのうち温度が3項目、圧力が11項目、流量が2項目、成分分析が1項目、可燃性ガス漏れ検出が3項目）。 図3-5-4 プログラム制御システムの回路図　3.5.8.1 プログラム制御システム　DCSシステムは、事前に設定された各運転モードのステップ間関係に従って20～4mAのDC電流信号を出力し、防爆型電磁弁を介して電気信号を空気信号に変換してプログラム制御バルブを駆動し、吸着装置の工程ステップの切り替えを実現する。 システムの回路図は図3-5-4を参照。変圧吸着におけるすべてのプログラム制御バルブは、DCSシステムのコンピュータによって制御されている。プログラム制御バルブの切り替えにより、変圧吸着の全ての動作状態の切り替えを行うことができる。工程プロセスにおける一部の調整システムのインターロック制御も、DCSシステムによって行われます。DCSシステムには、専門家による故障診断制御システムや適応型最適化制御システムも含まれている。 専門家型故障診断制御システムとは、装置内のいずれか1つまたは複数の吸着塔に故障が発生した場合に、マイクロコンピュータによる自動制御および専門家診断システムが、装置の安定した運転と製品品質の確保を前提として、残りの吸着塔を再配置し、途切れることなく後工程に合格した製品ガスを供給し続けるものです。装置が自動的に切り替わる過程では、すべてコンピュータが内部計算やデータベース検索によって操作を行い、オペレータの介入は不要です。また、コンピュータは警報を発して、オペレータに障害の処理を促します。障害処理が完了すると、メインプロセスの運転を再開でき、装置全体が計画外に停止することを避けることができます。 適応最適制御システムとは、装置の原料ガス流量に変化が生じた際、マイクロコンピュータによる適応最適制御システムがその変化に応じてプログラムを最適化し、装置の運転パラメータを自動的に調整することで、装置を最適な運転状態に保つものです。 装置が稼働している間、DCSシステムは自動的に装置の運転状況を診断・監視し、以下のいずれかの状況が発生した場合に警報を発する：①吸着器用プログラム制御バルブの外部部品に故障が発生した場合、②吸着器用プログラム制御バルブのアクチュエータが機能しなくなった場合、③吸着器の制御出力モジュールに故障が発生した場合、④吸着器の圧力変換器に内部故障が発生した場合。装置が稼働中で切り替えモードが自動に設定されている場合、上記の状況が発生すると警報が発せられると同時に、専門家による故障診断制御システムが優先すべき運転モードおよび最適な切り替えステップを選択し、自動的に切り替えを行う。手動モードに設定されている場合、警報が発せられると同時にCRT上に選択可能な命令が表示されます。プログラム制御システムの内部には事前にさまざまな条件や実行されるプログラムが設定されているため、キーボードから誤った命令が入力されると、プログラム制御システムが警告を出し、再び選択可能な命令を表示します。正しい命令を入力しない限り、切り替えは行われません。 具体的な切り替え方法については、本装置の「プログラム切り替え説明書」3.5.8.2 流量検出調節システムをご覧ください。（1）原料ガスの流量表示・累積および調節システム（FQC-401）は、原料ガスの流量を計測・調節し、主に本装置の処理能力を示すものであり、経済的な算出のための根拠となります。累計値と瞬時値の両方がDCSシステムのコンピュータ上に表示されます。 （2）製品ガス流量指示・累積システム（FRQ－402）は、製品ガスの流量を計測し、主に本装置の生産能力を反映させ、経済的な算定の根拠となる。累計値と瞬時値の両方がDCSシステムのコンピュータ上に表示されます。 3．5．8．3 圧力調整システム （1）吸着圧力自動調整及び警報（PICAL－403）システムは、PSAの吸着圧力を所定値（2.1MPa）に安定させるものである。PSAシステムの制御が故障し、吸着圧力が低下して設定値（2.1MPa）を下回ると、DCSシステムは低圧警報を発し、調節弁PV-501の開度を自動的に絞って吸着圧力を設定値に安定させます。 （2）製品水素の過圧放出制御および警報（PICAH－502）システムは、製品水素の出口圧力が過圧にならないように保護するためのものです。後工程での水素圧の変動により吸着圧力が設定値（2.3MPa）を上回った場合、DCSシステムが音声・光による警報を発し、自動的に調節弁PV-502の開度を調整して、吸着圧力と製品水素の出口圧力の安定を確保します。 （3） 解吸ガス混合タンク圧力自動調節（PIC－503A）システム　混合タンクの圧力の高さに応じて、解吸ガスを解吸ガスバッファタンクから自動的に混合タンクに補充する。混合タンクの圧力が設定値を超えると、調節弁PV-503Aが自動的に閉じます；混合タンクの圧力が設定値を下回ると、調節弁PV-503Aが自動的に開き、混合タンクに圧力を供給して、混合タンクの出口圧力を安定させます。 （4） 解吸ガス混合タンクの過圧放出制御および警報（PICAH－503B）システムは、解吸ガス混合タンクの圧力が安定し、過圧にならないように保護するためのものです。排気ガス混合タンクの圧力が設定値を超えると、調整弁PV-503Bが自動的に開きます；排気ガス混合タンクの圧力が設定値を下回ると、調節弁PV-503Bが自動的に閉じ、これにより混合タンクの出口圧力を安定させる。 （5）計装空気圧力指示・警報（PIAL－504）システムは計装空気圧力を表示し、計装空気圧力が低下して設定値（0.4MPa）未満になると、DCSシステムが低圧用の音声・光警報を発し、計装空気圧力を設定値に安定させるか、緊急停止するよう警告する。 3．5．8．4 手動遠隔操作システム （1） 終充流量の手動速度制御（HC－501） 終充流量と圧力が規定値に達するようにする。最終充填ステップでは、コンピュータが設定された開度と速度に基づいて調節弁（HV-501）を制御し、手動で設定した値まで徐々に開きます。最終充電流量の安定を保証するため。 （2）順放流量手動速度制御（HC－502）により、順放過程および順放終了時の圧力を一定値に保つ。順放気量の大きさは、製品品質、製品抽出率、および解吸ガスの出力の安定性に直接影響を与えます。本システムにおける順放気量は、手動操作式調節弁（HV-502）の開度と速度設定によって制御されます。工程の特性に基づき、洗浄プロセスの初期段階で後続の脱気システムに大きな変動が生じるのを防ぐため、一定の速度で洗浄開始時の順方向調整弁HV-502の開度を徐々に大きくし、手動設定値に達するまで調整します。 3．5．8．5 その他 （1）原料ガス気液分離器液面自動排出および高液面警報システム（LISAH-501） 液面の自動排出を実現し、PSA装置に送り込まれる原料ガスに機械的水分が含まれないようにする。液面レベルが500～800mmの間にある場合、このシステム（LISAH-501）から出力されるスイッチ信号が2位置4路電磁弁に送られ、二動作スイッチを制御することで、液面レベルの自動排出が実現する；上昇量が上限設定値の800mmを超えた場合、コンピュータが音と光で警報を発する。 （2）製品ガスの自動分析および警報機能（ARAL-501） 防爆型水素分析計を使用して製品の品質をオンラインで分析・監視し、分析計が製品中の水素純度が警戒値である99.5％未満であることを検出すると、音声および光による警報を発します。この時、オペレーターは速やかに問題を特定し、解決することで、品質の良い製品としての水素が安定して供給されるようにしなければならない。 （3）逆送・洗浄プログラム制御調節システム（KHS－501－1、2）は、プログラム制御調節バルブKHV－501－1、2の開度およびオン・オフを制御することで、脱気ガス混合タンクの圧力を安定させ、洗浄が均一かつ安定して行われるようにする。 3．5．9 走行
走行には初回走行と通常の走行があり、初回走行の前には一連の準備作業を行う必要があるが、通常の走行では規定に従って一部のバルブや制御ポイントを設定すれば起動できる。 3．5．9．1 初回運転前の準備作業 装置の設置が完了し、すべてのプログラム制御システムや検出計器、自動調節制御システムが試験に合格した上で、本装置は運転段階に入ることができる。運転開始前に行うべき準備作業は以下の通りです：①装置の点検－主に吸着器の上下のフィルターを点検し、すべての容器内の汚れを除去し、不要なブラインドプレートを取り外す。②空気による洗浄－装置や配管内の溶接スラグなどの汚れを除去する。③吸着剤の充填。④気密試験。⑤システムの置換（窒素）。3.5.9.2 気密試験 装置の点検、空気による洗浄、および吸着剤の充填が終了した後、清潔で乾燥した窒素を使用して、すべての装置、バルブ、配管が最高作動圧力下で気密性を保っているかを確認する。 気密試験方法：石鹸水または泡立つ洗剤を使用して以下の検査を行う： ① 全ての配管フランジ接続部およびねじ継手の検査 ② 全ての配管溶接部の検査 ③ 開閉前後で圧力が等しい手動遮断弁を2～3回開閉し、バルブのパッキン部分を検査 ④ 全ての調整弁を3～4回開閉し、調整弁のパッキン部分を検査 ⑤ 開閉前後で圧力が等しいプログラム制御弁を5～6回開閉し、プログラム制御弁のパッキン部分を検査 ⑥ 全てのガス漏れ箇所を記録 ⑦ 圧力の低い設備および配管においては、慎重に加圧状態のまま漏れ箇所の処理を許可 ⑧ 圧力の高い設備および配管では、必ず減圧処理を行う必要がある ⑨ プログラム制御弁のパッキン部分の漏れは慎重に処理すること。過度に締め付けるとパッキンを損傷するだけでなく、バルブの正常な開閉にも影響を与える ⑩ 全ての設備および配管をその最高使用圧力下で加圧保持し、24時間保持後の1時間あたりの平均圧力降下率が0.5％以下であることを確認 ⑪ 装置内の全てのシール箇所に漏れがなく、加圧保持試験に合格した場合、気密試験完了となる。 3．5．9．3 システム置換（窒素） （1）吸着塔の減圧 ① 製品ガス排出バルブV459をゆっくりと開き、減圧速度を0.1MPa/minに制御する。 ② 吸着器の圧力が0.05MPaになったら、排気バルブV459を閉じます。 （2）置換プロセスと置換吹き出し 開始時にはすべてのプログラム制御バルブを閉じた状態にし、置換方法の原則は以下の通りである：気液分離器→吸着器－水素排出管→トーチ配管または放散配管→解離ガス緩衝タンク→解離ガス混合タンク→解離ガス排出管路（および燃料ガス管路とトーチ配管）。 ① 製品ガス排出バルブV459および吸着ガス排出バルブV460を開く。 ② 変圧吸着8-2-4運転プログラムを起動する。 ③ バルブV489を開き、窒素が装置内に流入し、全工程の置換が開始される。 （3）置換過程における運転指標の制御 ①調節弁PV-501の開度を制御し、吸着塔内圧力を0.20MPaに保つ。 ②窒素ガスが流れる順序に従い、途中にある現場排気バルブを間欠的または継続的に開閉して置換およびパージを行い、製品ガス・脱吸着ガスの排出口でサンプリングし、ガス中の酸素含有量を分析する。すべての排出口からのガスを分析した結果、酸素含有量が0.5%(v)未満であれば、置換ブローは合格とみなされる。 ③置換が完了した後、一時的に作業を開始しない場合は、清潔で乾燥した窒素を用いて圧力を維持する必要があり、吸着器の圧力は0.2MPa、解離ガス混合タンクの圧力は0.01MPaとする。その後、すべての工程用バルブを閉じる。 3．5．10シミュレーション運転 装置が気密試験、吸着剤の充填、および窒素による置換洗浄を終えた後、本装置は運転開始段階に入ることができる。 3．5．10.1模擬起動及び調整　原料ガスを送り出す前に、清浄で乾燥した窒素を用いて模擬起動及び調整を行う。運転中の吸着圧力は0.8～1.0Mpaに制御する。 運転中に、制御バルブの動作や開閉が正常かを確認し、オンラインの検出器や自動制御システムもチェックする。必要に応じて、設定パラメータを調整する。問題が発見された場合、オンラインで解決可能なものは即座に対処し、オンラインでは解決できないものは記録しておき、停止後に処理する。 3．5．10.2起動 （1）起動前の準備作業 ① 装置内のすべての安全弁の前後の遮断弁が開いているか確認する ② 装置内のすべての調節弁の前後の遮断弁が開いているか確認する ③ 装置内のすべての圧力計、圧力トランスミッターの前の遮断弁が開いているか確認する ④ 計装用空気の主弁および装置内のすべての計装用空気バルブが開いているか確認する ⑤ すべての計器の電源を投入する ⑥ オンラインの検出器および自動制御システムが正常か確認する 3．5．10.3操作キーボード設定 ① 操作キーボードで8－2－4/P方式での運転に設定する ② 各ステップ時間値および循環時間周期を確認・設定する ③ 調節弁を手動状態に設定し、開度を全行程の60％とする 3．5．10.4原料投入シミュレーション運転（8－2－4/P方式で運転） ① 操作キーボードで8－2－4/P工程を起動する ② 窒素入力弁V489をゆっくり開き、窒素を本装置に導入する ③ 製品ガス逃し弁V459および脱着ガス逃し弁V460を開く ④ 吸着器圧力が0.1MPa上昇するごとに一段階進め、窒素量が不足している場合は吸着圧力が0.1MPaまで上昇するまで一時停止し、同時に吸着時間を調整する ⑤ 最終充填調節弁HV-501の開度を手動で調整し、最終充填流量が工程要求値に達するようにする ⑥ 順次放出調節弁HV-502の開度を手動で調整し、順次放出流量が工程要求値に達するようにする ⑦ 吸着圧力が0.8MPa以上となり、通常状態では8－2－4/P運転時間が2時間以上となる 3．5．10.5窒素シミュレーション運転の停止 ① 窒素入力弁V489を閉じ、窒素供給を停止する ② 吸着器圧力が段階的に低下し、段階的操作により吸着器内圧力を0.2MPaまで、脱着ガス緩衝タンク圧力を0.01MPaまで下げた後、操作キーボードで停止信号を発してプログラム制御弁を閉じる ③ 弁V459および弁V460を閉じる。 3．5．11原料投入運転　装置が窒素による模擬運転を終えた後、原料投入運転段階に入ることができる。 以下の説明は、主に8－2－4方式で動作するものです。その他の動作モードは、参考にして実行してください。 3．5．11.1 圧力放出 装置を窒素を用いた模擬運転した後、装置内の機器や配管に残っている圧力は、運転開始前に各機器の排気弁または放出弁を通じて放出される。すべての排気弁または放出弁はゆっくりと開き、機器や配管の圧力が所定値に達したら直ちに閉じて、外部空気が混入するのを防ぐ。放出後：① 吸着剤（D－7114/1～8）および出口配管の圧力は0.05 MPaのまま保持する。 ② ·脱離ガス配管（DG-401～DG-408）、脱離ガスバッファタンク（D-7116）、および脱離ガス混合タンク（D-7129/1,2）の圧力は0.01MPaである。3．5．11.2 起動 （1）起動前の準備作業 ① 装置内のすべての安全弁の前後にある遮断弁が開いているか確認する ② 装置内のすべての調節弁の前後にある遮断弁が開いているか確認する ③ 装置内のすべての圧力計、圧力変換器の前にある遮断弁が開いているか確認する ④ 變換器用空気の総弁および装置内のすべての計装用空気弁が開いているか確認する ⑤ すべての計装機器の電源を入れる ⑥ オンラインの検出器および自動制御システムが正常に動作しているか確認する 3．5．11.3 バルブの設定 起動時に原料ガスが装置に流入すると、生成された水素ガスは一時的に調節弁PV－502を経由して工場側の燃料ガス管網へ送られ、脱離ガスは脱離ガスバッファタンクを経て、さらに脱離ガス混合タンクを経由して外部へ排出される。 3．5．11.4 キーボード設定 (1)操作キーボードで8-2-4モードで動作するよう設定する。(2)各ステップの時間値を確認する。(3)すべての制御システムを自動状態に設定し、設定値を調整する：① PICA-501の圧力給定値は2.2MPa、アラーム設定値は2.0MPa。 ② PICA-502の圧力設定値は2.3MPa、アラーム設定値は2.35MPaです。 ③ FQC-501の設定値は：15440Nm3/hです。 ④ ARA-501製品の純度アラーム下限値：99.5%H2。 ⑤ PIC-503の高限警報設定値は：0.1MPaです。 ⑥ LISA-501の高警報設定値は700mmです。 ⑦ 調節弁HV-501の開度は～35％に設定されている。 ⑧ 調節弁HV-502の開度は～35％に設定されている。 ⑨ プログラム制御バルブを自動運転状態に設定します。 3．5．11.5 投料起動 ① 操作キーボードで8－2－4工程プログラムを起動する ② 原料供給弁V401および弁V402をゆっくりと開き、装置に原料ガスを供給する ③ 吸着器の吸着圧力が0.1Mpa上昇するごとに手動で1ステップ進める。原料ガスの量が不足している場合は一時停止し、同時に吸着時間を記録して調整する。④操作キーボードで調節弁HV-501、HV-502の開度を調整し、最終充填圧力および放出圧力を工程要件に合わせる。⑤吸着圧力が2.2MPaに達したら、プログラム制御システムを完全な自動運転状態にする。⑥原料ガスが増加するにつれて、製品の純度を保証する前提のもと、随時吸着時間を調整する。⑦原料ガスの流量が設計要件の範囲に達したら、装置は通常運転モードに入る。 3．5．12 正常運転時の操作 装置が最適な運転状態を維持できるよう、すべてのプロセス条件の正確性を定期的にチェックする必要がある。安定して運転しているときは製品の純度と回収率が良好であり、CRTから原料ガス、製品ガス、および脱気ガスの圧力や流量にわずかな変動が見られるものの、各サイクル内でその傾向は一定です。もし特定のサブパルスが通常の傾向から逸脱している場合、故障が発生している可能性があります。 3．5．12．1 製品水素の純度調整 一般的に原料が安定していれば、PSA装置によって水素の純度を一定に保つことができ、異なる負荷に応じて吸着時間を調整することで、製品の純度を規定値に達成させることができる。しかし、以下の要因の影響も受けるため、次のような対処が必要である。
影響要因　調整方法
① 製造工程の操作パラメータ（供給量の増加、吸着圧力の低下、原料ガス中の水素含有量の減少など）の変動が適時に調整されない
① 注意深く操作し、迅速に調整する
② 運転モードの切り替え
② 切り替え前に吸着時間を短縮する
③ 吸着剤の中毒
③ 吸着時間を短縮する
④ 最終充填が不十分
④ HC-501の開度および開始速度を調整して最終充填を確実にする
⑤ 解吸圧力が規定値を超える
⑤ 解吸圧力を規定値に調整する
⑥ プログラム制御バルブの内部漏れ
⑥ 即座に修理する

3.5.12.2 吸着時間の設定調整
① 原料の組成が変化した場合、制御方式が容量制御の状態にあると、制御システムは自動的に吸着時間を短縮する。純度が回復しない場合は、手動で吸着時間を短縮できる。 ② 供給量が少ない場合、水素の純度は上昇するが、水素の回収率は低下する。最小負荷を下回ると、吸着時間を調整しても水素の回収率は上がらない。供給量が多い場合は吸着時間を短くすべきであり、最大負荷を超えると、時間を調整しても水素の純度は上がらない。 ③ 運転モードの切り替え時、特に多床から少床への切り替え時は、まず吸着時間を短縮してから切り替えを行い、運転が安定した後に徐々に吸着時間を通常値に調整するべきである。 3．5．12．3 製品回収率の調整 原料ガス処理量や製品回収率が低下する原因となる状況は以下の通りです。 影響要因　調整方法
① 製造工程の操作パラメーター（供給量の減少、吸着圧力の上昇、原料中の水素含有量の増加など）の変動が適時に調整されない
① 注意深く操作し、迅速に調整する
② プログラム制御バルブの内部漏れ
② 迅速に修理する
③ 吸着剤の中毒
③ 吸着剤を再生するか交換する
④ 原料ガス中の不純物含有量の増加
④ HC-501の開度および開始速度を調整して、最終的な圧力を所定値にする
⑤ 解吸圧力が規定値を超える
⑤ 解吸圧力を規定値に調整する
⑥ 均圧処理終了時に圧力が所定値に達しない
⑥ 均圧処理時間を調整し、終了時に圧力が所定値に達するようにする
⑦ 順次放出処理終了時に圧力が過度高い
⑦ 順次放出圧力を規定値に調整する

3.5.12.4 運転条件が変化した際の操作
（1）供給流量の変化
原料の処理量を増やすか減らすと、製品の純度や収率に影響が出る。原料の処理量を増やすと製品中の水素の純度が低下し、悪化すると吸着剤の再生が困難になる。一方、処理量が少なすぎると吸着時間が短くなり、吸着圧力が変動し、水素の回収率が低下する。 （2）原料ガスの組成変化 吸着段階において、供給ガス中の不純物量が吸着層の吸着時間を決定するため、原料ガス中の水素含有量が減少した場合は、吸着時間を適切に短縮すべきである。 原料の組成が変わるときは、吸着時間を調整する必要がある。その規則は以下の通りです：①水素含有量が増加すると、装置が最適な運転状態を維持できるように、操作吸着時間を相応に延長する。 ② 水素含有量が低下すると、それに応じて操作吸着時間を短縮し、装置の最適な運転状態を維持する。 （3）吸着圧力の変化 吸着圧力が高くなると、吸着剤による原料の吸着が促進される。吸着圧力は、(PICA-501)によって調節されるPV501の開度の影響を受けるだけでなく、原料の気流量の影響も受ける。吸着圧力が高くなると、吸着時間を適宜延長できるが、原料の流量はあまり増やしてはならない。 （4）供給温度の変化 供給温度が上昇すると、吸着塔の最大負荷が低下するため、供給温度は設計範囲内に保つ必要がある。供給温度が変化した場合は、以下のように調整を行うべきである：①供給温度が上昇した場合は、製品の純度および回収率の状況に応じて、製品品質が基準を満たすまで吸着時間を適宜短縮する。 ② 供給温度が下がると、製品の純度や回収率に応じて吸着時間を増減させる。一般的に温度が下がると吸着時間は長くなるが、製品の品質が基準を満たすようにしなければならない。 供給温度が設計値から大きく逸脱した場合は、吸着剤が損傷したり製品に影響が出たりするのを防ぐため、停止の準備をすべきである。 （5）逆放圧力　吸着床は逆放による減圧で再生されるため、逆放圧力には一定の要件がある。逆放圧力が高すぎると、吸着剤上に残留する不純物の量が増加し、これにより排気負荷が増大し、吸着剤の再生が不十分になる。逆放圧力が過度に高い場合は、逆放圧力を適正な値にするために、解離ガス混合タンクおよび解離ガスバッファタンクの圧力を下げる必要があります。 3．5．12．5 正常運転時の吸着塔運転モード切替　PSA装置制御プログラムには一連の機能判断ファンクションブロックが含まれており、設備故障が発生した際に切替アラームを発生させる。切替モードが自動制御に設定されている場合、プログラムが自動的に切替を行う。 切り替え警報が発生した原因： ①吸着塔のプログラム制御バルブの外部部品に不具合が生じた。 ②吸着塔のプログラム制御バルブのアクチュエータが故障しました。 ③吸着塔の制御出力モジュールに故障が発生しました。 ④吸着塔の圧力送信器の内部故障。 （1）切り替え警報の処理 ①PSA装置が稼働中、DCSは装置の運転状態を自動的に診断・検出し、上記の原因が発生した場合、警報を発すると同時に切り替え要求を出す。 ②切り替え方式を位置自動に設定すると、制御システムは優先すべき運転方式と最適な切り替え位置を選択し、自動的に切り替えを行います；切り替え方法を手動に設定した場合、警報が発せられると同時にCRTに選択可能な命令が表示され、キーボードから入力された命令によって切り替え処理が行われます。 （2）運転モードの切り替え 装置の運転モードの切り替えは、プログラム制御システムによって自動的に行われるか、手動で実施される。 自動切り替えを設定すると、専門家向け故障診断システムが装置の動作状況を自動的に診断し、プログラム制御バルブや入出力モジュールに故障が発生した場合、優先すべき動作モードと最適な切り替えポイントを選択して、自動的に切り替えを行います。 手動切り替えを設定する場合、キーボードの操作によって切り替え命令を出すことができます。 ①手動切り替えモードを設定する ②置き換える動作モードコードを選択する ③確認後、プログラム制御システムが現在のステップ位置での切り替えが可能かを検出する。切り替え条件が満たされ、確認後は指定された代替許可モードに切り替わります；切り替え条件が満たされない場合、CRTに対応する表示が行われ、条件が満たされるのを待ってから切り替えが行われる。④実際の切り替えが完了する前に切り替え要求をキャンセルする必要があり、現在のステップで実行中の元の方式の装置を再選択する。装置の切り替え過程において、吸着時間は通常の運転値とは異なる。ある運転モードから別の運転モードに切り替える際、吸着時間は制御ユニットによって一時的に制御され、切り替え後に実行される吸着時間は工程の状況に応じて適宜調整されるべきである。 1サイクルが終了すると、装置は切り替え時に設定された吸着時間で動作を続け、新たに設定された吸着時間に置き換えられるまでその状態が維持される。切り替え後は、製品の純度と高い回収率を確保するために、吸着時間を適宜調整する。 3．5．13 装置の停止と再起動 装置の停止には、計画的な停止、装置の故障や電源障害によって引き起こされる一時的な停止、または緊急停止がある。 3．5．13．1 （1）計画停車 計画停車では、停車前後の処理作業をしっかり行う必要があり、その処理方法は停車時間の長短によって異なる。 （2）一時停止　停車時間が24時間以内の停車　① 原料ガス入口弁V401（V402）、製品水素出口弁V427を閉じる。 ② 一時停止・自己診断キーを押して、PSAの動作ステップを現在の状態に維持し（停止時のプログラム実行ステップも記録）、プログラム制御バルブは完全に閉じた状態にする。 （3）短期停車　2週間以内の停車。停車する前に、吸着時間の設定を適宜短くすることができる。 ① 原料ガス入口弁V401（V402）および製品水素出口弁V427を閉じる。 ② プログラムは続行し、各回の脱着ガスの排出を利用して、徐々に吸着剤内の圧力を～0.3 MPaまで下げていく。 ③ 自動運転を停止し、手動操作で各吸着器の圧力を均一にし、各吸着器内の圧力（約0.2 MPa）を維持し、解離ガス混合タンクの圧力は大気圧より高くする。2 長期停車　停車時間が2週間以上の停車。①停車する前に、吸着時間の設定を適宜短くすることができる。 ②原料ガス入口弁V401（V402）および製品水素出口弁V427を閉じる。 ③プログラムは続行し、各回の脱着ガスの排出を利用して、徐々に各吸着剤の圧力を0.02MPa程度まで下げていく。 ④窒素を用いて置換洗浄し、自動運転を停止する。 ⑤手動操作により、各吸着器を窒素で0.2MPaまで加圧し、その圧力を維持する。 （4）緊急停止 変圧吸着システムに故障や電源障害が発生した場合、緊急停止を行うべきである。 ①一時停止キーおよび自己診断キーを押して、PSAの動作ステップを現在の状態に維持し、プログラム制御バルブは完全に閉じた状態にする；突然の停電により、すべてのプログラム制御バルブが完全に閉じました。 ②原料ガス入口バルブV401、V402および製品水素出口バルブV427を閉じる。 ③現場の具体的な状況に応じて、適切な対処措置を講じる。 3．5．13．2 運転停止後の再起動 （1）一時停止後の再起動 ①一時的または緊急に停止した後、DCSには停止時のステップ位置と時間が記憶されているものの、各吸着塔内の圧力が停止時の圧力と一致しているかを確認する必要がある。そうでない場合は、手動で対応するプログラム制御バルブを開いて作業圧力を調整するか、ステップ方式を用いて運転状態を調整し、圧力と運転状態が一致しなくなってシステムに大きな負荷や深刻な結果が生じるのを防ぐべきである。 ② 吸着時間は、元の運転時間の80％と設定する。 ③ 自己診断と一時停止ボタンを解除し、すべての制御システムが正常な自動状態にあるかを確認する。④ 原料ガス入口バルブV401、V402および製品水素出口バルブV427を開く。 ⑤ 製品が規格を満たすことを確保した上で、原料ガスの流量と吸着時間を段階的に調整し、設計値に到達させる。 （2）短期停車および長期停車後の再発進は、初回発進と同じ方法です。 3．5．14 故障と対処方法
故障とは、外部からの条件供給に異常が生じたり、運転中に操作に不具合が生じたり、ある部品が機能しなくなったりして、製品の純度が低下し、ARAL-501の警報が発せられることを指す。しかし、故障の原因が特定されるまでは装置を停止する必要はなく、引き続き観察を続けることができる。この間、不良品となったガスはバルブV477、V475、または調整バルブPV502を通じてトーチへ排出される。故障の原因が明らかになった後で、装置を停止するか継続して運転するかを決定する。システムに重大な問題が発生した場合は、緊急停止しなければならない。 発生しやすい故障には、以下のものがあります：①外部条件の供給異常　②操作の不調　③装置の故障　3.5.14.1 外部条件の供給異常　（1）停電　停電によりプログラム制御システムが正常に動作できなくなり、プログラム制御システムから信号が出力されないため、すべてのプログラム制御バルブが自動的に閉じ、装置は停止状態となり、これは緊急停止に相当します。緊急停止として対応してください。 3．5．14．2計器用空気圧力の低下　本装置では、計器用空気圧力が0.4MPa未満にならないことが求められる。計器用空気圧力が0.4MPaを下回ると、PIAL-504が自動的に警報を発する。この時は、速やかに計器用空気を調整するか、停止処理を行う必要がある。そうでなければ、空気圧式プログラム制御バルブが開閉できなくなり、制御システムの計器が狂ってしまい、プログラムやシステム全体の自動制御が乱れ、製品ガスが不良となる。 3．5．14．3操作ミス PSAプロセスが正常に稼働しているかどうかの鍵は、吸着器の再生状態が良好かどうかにかかっており、システムの操作不調は直ちにまたは徐々に塔の再生を悪化させる。PSAプロセスは周期的な循環プロセスであるため、1つの塔の再生が劣化すると、すぐに他の塔にも影響が及び汚染され、最終的に製品ガスの品質が低下することになります。 3．5．14．4 吸着層の圧力が急激に変化する故障 （1）被害：吸着層の圧力が急激に変化すると、層が緩んでしまい、吸着層内の各種吸着剤が互いに混ざり合います。深刻な場合には吸着剤が破壊されて吸着層の圧力降下が大きくなり、粉塵が気流とともに吸着層のふるいから漏れ出して、プロセス用バルブのシートを損傷させたり、計測用配管を詰まらせたり、プレスの入口フィルターを塞いだりします。その結果、装置の運転性能が悪化し、最悪の場合は停止に至ることもあります。 （2）事故原因 ①バルブの故障 ②手動バルブの不適切な操作。 ③停止していない場所で運転するか、吸着床の圧力を事前に調整しない。 ④ 手動ステップを不適切に使用する。 （3）事故処理 ① どのプログラム制御バルブに故障があるかを確認する。通常、バルブの両側の圧力差は≯0.08MPaである。 ② 正しい切り替えを行う。 3．5．14．5 不純物過負荷事故 （1）事故の現象 ① 製品の純度が低下する。 ② 装置の圧力変動制御機能が低下する。 （2）事故原因 ① 吸着時間が長すぎた。 ② 一定時間内に不純物含有量が急増する（または供給流量が急増する）。 ③ 手動ステップを不適切に使用する。 ④ バルブが漏れている。 ⑤ 投入材料の組成が範囲を超えています。 ⑥ 給料帯液。 ⑦ 供給温度が高すぎるか低すぎる。 ⑧ 分析計器が故障している。 （3）事故処理 ① 異常な操作時は、より短い吸着時間を選択する。 ② 流量が変動する場合は、適切に供給量を減らし、供給流量を安定させるべきである。 ③ バルブに漏れが発生した場合は、速やかに切り替える必要があります。 ④給料の組成が規格を超えている、液体を含んでいる、温度が基準に合っていないなどの場合は、緊急に停止し、原料が適格になってから再起動する必要があります。 ⑤計器が故障した場合は、計器修理業者に連絡してください。 3．5．14．6 順放気量が過大の場合、吸着時間が長くなったり短くなったりするため、手動調節弁HV-502を適時調整する必要がある。排気量が過剰になると、吸着装置の吸着前端が早期に到達し、洗浄される吸着装置だけでなく、排気用吸着装置自体の出口部分にある吸着剤も早期に汚染されてしまう；順方向の排気量が少なすぎると、吸着剤の水素利用効率が低下し、逆方向の初期圧力が高くなることで、洗浄される吸着剤が十分に再生されない。上記の2つの状況は、いずれも吸着剤の再生を悪化させる。すべての順方向排気量は、可能な限り設計圧力と同じにすべきである。吸着時間が長くなると、HV-502の開度を小さくすべきである；逆に、吸着時間が短くなる場合は、HV-502の開度を大きくする必要がある。 3．5．14．7 2位置4方向バルブの故障 2位置4方向バルブの排気口から常にガスが絶え間なく排出されるのは、一つには2位置4方向バルブ内のシールリングが損傷しているため、もう一つには2位置4方向バルブ内のスライダーが所定の位置にないためである。 処理方法：車両を停止するか、プログラムを通じて対応する吸着剤の動作を停止させた後、2位4通バルブを交換する。 3．5．14．8 プログラム制御システムの故障 故障は、信号出力がない、プログラムが切り替わらない、ある状態に留まる、プログラムの実行が乱れるなどとして現れることがある。故障および対処法については、DCSシステム技術マニュアルの該当章をご覧ください。 3．5．14．9 プログラム制御バルブの故障　バルブ故障警報 （1）事故原因　① バルブアクチュエータの故障。 ② 電磁弁の故障。 ③ 電気回路（電磁弁出力モジュールを含む）の故障。 ④ 計装空気配管の漏れ。 ⑤ バルブポジショナーへの電気・空気信号が途絶えた。 （2）事故現象 工程用バルブの実際の位置がプログラム上の位置と一致しない場合、バルブの故障警報が発生する。 （3）事故処理 実際にバルブの故障警報が発生した場合は、直ちに代替となるプロセスに切り替える必要がある。例えば、A塔のプログラム制御バルブに故障が発生した場合は、A塔またはA塔とB塔の両方を停止させる。切り替えが自動で設定されている場合、プログラムが自動的に切り替えを行う。 3．5．14．10 製品純度を不合格状態から合格状態に調整する方法 製品純度が低下するということは、吸着工程において不純物成分が吸着器の出口側まで到達していることを意味し、その原因は操作調整の不備や自動制御システムの故障にある。原因が特定され次第、対処を行った後はできるだけ早く通常状態に戻すべきです。回復の有効な方法の一つは、負荷を下げ（処理ガス量を減らして）しばらく運転すること、もう一つは循環時間を短縮することです。両者を組み合わせることで効果が高まり、製品の純度がより早く回復しますが、サイクル時間を短縮する際には、順次昇圧および最終昇圧工程に必要な基本時間を確保する必要があります。この場合、調整弁HV501、HV-502の開度を適切に増やすべきです。 3.5.15 製品水素の純度と回収率 工程の原理と方法によれば、製品水素の純度と回収率は反比例の関係にある。製品となる水素の純度が高くなるほど、水素の回収率は低下する；逆に、製品水素の純度が低いほど、水素の回収率は高くなる。実際の運用においては、製品となる水素の純度を一方的に追求するのではなく、生産上の実際のニーズに合わせて水素の純度を調整し、より高い水素回収率を得るべきである。